Приведен обзор крутонаклонных ленточных конвейеров.Представлены расчетные схемы, особенности расчёта, указаны их достоинства и недостатки, а также область применения.
За последние годы развитие конвейеростроения характеризуется внедрением крутонаклонных конвейеров во всех отраслях хозяйства. Это можно объяснить тем, что использование крутонаклонных конвейеров дает значительную экономию средств за счет уменьшения длины конвейера, снижения объема подготовительных и капитальных работ, а также уменьшения эксплуатационных расходов по сравнению с транспортированием груза на ту же высоту при помощи конвейеров обычной конструкции.
Например, при высоте подъема груза 40 м, длина конвейера с гладкой лентой и установленного под углом 180конвейер, оборудованный рифленой лентой при угле установки 300 имеет длину 85 м, а конвейер с прижимной лентой при угле установки 450 будет иметь длину 60 м (рис.1).
Рисунок 1 - Схема зависимости длины конвейера от угла наклона
Основной проблемой, возникающей при увеличении угла наклона, является способ удержания груза на несущем органе конвейера, т.к. при увеличении угла свыше "критического" сила трения груза о несущий орган становится меньше продольной составляющей веса груза, который начинает скользить вниз.
Как показывают расчеты, более высокая стоимость крутонаклонных конвейеров по сравнению с конвейерами обычной конструкции быстро окупается за счет высоких технико-экономических показателей.
Сравнение крутонаклонного конвейера с конвейером обычного типа показывает, что вес последнего в 3-4 раза больше, что обуславливает большую стоимость его изготовления и большие габариты по длине.
Крутонаклонные конвейеры используются в угольной и горнорудной промышленности, на предприятиях строительной и огнеупорной промышленности, на зерновых складах и в пищевой промышленности. Эти конвейеры широко используются при совмещении транспортирования с различными технологическими операциями.
Существует большое разнообразие конструкций крутонаклонных конвейеров. При их создании главным вопросом является вопрос удержания транспортируемого груза на ленте. По этому признаку все конструкции крутонаклонных конвейеров можно разделить на несколько основных групп:
Конвейеры с гладкой лентой, имеющей форму глубокого желоба (рис.2). Увеличение допустимого угла наклона при такой конструкции осуществляется благодаря возникающим при придании ленте подвесными роликоопорами формы глубокого желоба боковым силам. Эти силы вызывают повышение нормального давления груза на ленту, что приводит к возрастанию сил сцепления перемещаемого груза с рабочей обкладкой ленты.
Рисунок 2 - Схема роликоопоры дискового типа (глубокий желоб)
Поверхность слоя груза на таком конвейере остается открытой и потому угол его наклона не может быть больше угла откоса груза в насыпке.
Допустимый угол наклона конвейера можно определить по выражению:
где А - коэффициент, зависящий от условий давления груза на ленту; fD - динамический коэффициент трения перемещаемого груза о конвейерную ленту; ψ - коэффициент, характеризующий степень заполнения поперечного сечения ленты.
При заполнении поперечного сечения легкосыпучими материалами угол наклона конвейера может быть доведен до 300, а для связных материалов, имеющих более высокие коэффициенты внутреннего и внешнего трения, в некоторых случаях даже до 400.
Конвейеры с профилированной лентой. В России, Украине и в других странах получили распространение конвейеры с профилированными лентами, то есть лентами, на рабочей поверхности которых расположены выступы различных профилей и различной высоты. Эти выступы препятствуют сползанию груза по ленте при повышенных углах транспортирования грузов.
В зависимости от формы и высоты выступов профилированные ленты подразделяются на рифленые, ленты с выступами, с бортами и перегородками.
Рифленые ленты. Наибольшее применение получили следующие типы лент: с поперечными выступами; с выступами пирамидального профиля; с выступами волнистого профиля; с выступами в виде стерженьков; с пластинчатыми выступами; с шероховатой поверхностью (изготавливается с помощью ткани "Олбо").
Высота выступа таких лент составляет 3÷10 мм, что дает возможность увеличить угол наклона конвейера при транспортировании насыпных грузов до 25÷300 , а штучных грузов - до 30÷350 . Рифленые ленты применяют в конвейерах как с прямыми так и с желобчатыми роликоопорами. Ширина ленты колеблется в пределах 400÷1000 мм.
Применяется при механизации погрузочно-разгрузочных работ на железнодорожных станциях, аэропортах, складах, при транспортировании сыпучих грузов в горнодобывающей промышленности.
Изготовление таких лент налажено на Лисичанском заводе РТИ.
Конвейерные ленты с перегородками (выступами). Дальнейшим конструктивным развитием рифленых лент является ленты с выступами (перегородками), которые изготовляются из высококачественной прочной резины с большим сопротивлением истиранию. Формовка и вулканизация перегородок обычно производятся одновременно с изготовлением ленты или при помощи холодной вулканизации к готовой ленте.
Перегородки бывают низкие (20÷30 мм) и высокие (до 200 мм).
При наличии низких перегородок лента свободно проходит по нижним роликам обычной конструкции. Для высоких перегородок необходима специальная конструкция нижних роликов.
Ленты с высокими перегородками нашли применение в основном на перегружателях (зерновые и другие склады) и на конвейерах небольшой длины.
На Краснолучском машзаводе были созданы конвейеры с тремя лентами Основная лента (тяговая) имеет ширину 1000 мм и гладкую поверхность. Для удержания груза на ленте на тяговую ленту накладываются две ленты с высокими перегородками. Ширина этих лент по 500 мм. Число прокладок в них пониженное, т.к. они служат только для удержания груза. Движение их осуществляется за счет фрикционной связи с основной лентой.
Для прохождения ленты по нижней ветви, ленты с перегородками возле привода и в конце конвейера переворачиваются и тем самым двигаются и по нижней ветви перегородками вверх.
Производительность конвейеров с лентой с высокими перегородками зависит от шага их установки, угла наклона конвейера и высоты перегородок.
Конвейеры с высокими перегородками предназначены для транспортирования грузов под углом до 600, а с низкими перегородками - до 300.
С увеличением угла наклона конвейера производительность его резко снижается. Так, например, при ширине ленты 1000 мм, скорости v=1 м/с, угле установки конвейера β=300, высоте перегородок 133 мм и угле естественного откоса груза 200 - производительность Q=170 м3/ч; при β=400, Q=120 м3/ч; при β=500, Q=50 м3/ч и при β=600, Q=50 м3/ч.
В 1973 году Донгипроуглемашем совместно с Александровским машзаводом и Лисичанским заводом РТИ был изготовлен конвейер длиной 600 м с перегородками высотой 25 мм. Конвейер показал относительно хорошие эксплуатационные качества при транспортировании угля под углом до 270.
В настоящее время налажено серийное производство таких конвейеров на Краснолучском машзаводе.
Конвейеры с гофрированной лентой и ячейкового типа. В некоторых случаях к конструкциям ленточных конвейеров предъявляют особые требования в отношении осуществления изгибов в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Наиболее рациональной конструкцией является складчатая конвейерная лента с гофрами. При такой конструкции осуществляется изгиб ленты на очень малых радиусах поворота за счет изменения геометрической формы гофров без напряжений в каркасе ленты. Одновременно гофры позволяют транспортировать насыпной груз под углом наклона 30-400.
Создание конвейеров с гофрированной лентой идет по двум направлениям. В первом случае лента собирается из отдельных кусков различной кратной длины. Гофры получены во время изготовления ленты на заводе РТИ. Для придания ленте каркасности, в нее вставляют рессоры с отогнутыми концами, что придает ленте желобчатость.
Во втором случае гофры формируются непосредственно на обычной гладкой ленте и закрепляются специальными валиками. Увеличение сечения груза на ленте обеспечивается специальными листами, закрепленными по бокам ленты.
В обоих случаях в таких конвейерах тяговые и несущие функции разделены. Тяговым органом является круглозвенная цепь, соединенная с лентой через специальные соединительные звенья. Передача движения от тяговой цепи к ленте осуществляется каретками, имеющими два ходовых и два направляющих ролика.
Конвейеры с гофрированными лентами созданы в Украине, России, ФРГ, Англии и Японии.
Недостатком таких конвейеров является сложность конструкции.
Ячейковые конвейеры предназначены для транспортирования массовых насыпных грузов. Особенностью конструкции конвейеров является применение специального ячейкового несущего полотна, обеспечивающего транспортировку груза под углом до 600.
Ячейковые конвейеры могут быть ленточного или цепного типов.
Конвейеры с прижимной лентой. Работа этих конвейеров основана на принципе увеличения нормального давления груза на ленты, которое конструктивно достигается тем, что верхняя (покрывающая) лента прижимает груз к нижней (грузонесущей) ленте либо за счет собственного веса, либо при помощи специальных прижимных устройств (рессорных, гидравлических и т.п.) (рис.3).
Рисунок 3 - Схемы конвейеров с прижимной лентой: а - с крутонаклонной трассой; б - зетообразной трассой; Т - транспортирующая лента; П - прижимная лента; 1 - опорные роликоопоры; 2 - прижимные роликоопоры
Достоинствами таких конвейеров являются:
К недостаткам следует отнести значительную конструктивную сложность, повышенный расход ленты и электроэнергии.
Недостатками всех крутонаклонных конвейеров являются:
Особенности расчета крутонаклонных конвейеров. Конвейеры с низкими перегородками. Особенностями расчета являются:
Конвейеры с лентами с высокими перегородками. В этих конвейерах необходимо определять производительность, исходя из возможности ее уменьшения с увеличением угла наклона конвейера.
Конвейеры с прижимной лентой. Расчет такого конвейера состоит из определения основных параметров: ширины ленты; усилий, необходимых для удержания груза на крутонаклонном участке между двумя лентами, сопротивления на отдельных участках и мощности конвейера.
Дальнейший тяговый расчет ведется по методике расчета обычного конвейера.
В качестве средств очистки можно использовать один из следующих видов очистки в зависимости от условий работы конвейера:
Данный раздел полностью описан в оригинальном источнике.