Гибкие роликоопоры впервые были применены в 1943 г. нa ленточных конвейерах Северного и Южного портов Москва . В последние годы такие ролики с валами из стальных канатов и насаженными на них неподвижно дисками применяются на зарубежных конвейерах. Ролики устанавливают преимущественно Ha подземных ленточных конвейерах угольных шахт, а также на открытых разработках, на цементных, газовых заводах, в литейных мастерских и др. Ha них установлены двухрядные шариковые подпшпники и обеспечено надежное уплотнение от попадания пыли в подшипниковый узел.
Гибкие ролики имеют ряд преимуществ no сравнению с существующими: уменьшение числа подшипников на одну опору (2 вместо -6 при обычной трехроликовой опоре); уменьшение веса одного ролика и веса вращающихся частей в 2-6 и больше раз, что приводит к уменьшению общего сопротивления движению ленты, а также к значительному уменьшению сопротивлений при пуске конвейера; уменьшение износа ленты из-за того, что она ив касается металлических частей и принимает лотковую форму без резких перегибов; смягчение ударов кусков материала на ленту; равномерное распределение нагрузки между подшипниками и др.
В отечественной практике гибкие ролики до настоящего времени широкого распространения не получили. Созданием и испытаниемгибких роликов занимались ВНИИПТМАШ, Артемовский и Александровский машиностроительные заводы и др.
Кафедра рудничного транспорта Днепропетровского горного института выполнила работу по конструированию изготовлению ц промышленным испытаниям опытных образцов гибких роликов.
3а последние 5 лет спроектировано, изготовлено и испытано в промышленных условиях значительное количество различных типов гибких роликоопор с вращающимся гибким элементом: а) из стального каната, на котором насажены и привулканизированы резиновые диски; б) из хлопчатобумажного и капронового прорезиненного корда; в) из полос конвейерной ленты; г) из круглозвенных металлических цепей; д) из чередующихся разомкнутых металлических и глухих капроновых звеньев и др. Испытана работа резиновых, капроновых и прессованных из древесной стружки п опилок дисков гибких роликов. Подшипниковые узлы всех гибких роликоопор имели принципиально одинаковую конструкцию (валик, шарикоподшипник № 205 или № 306, корпус с ушком для подвески ролика, торцовый лабиринт с зазором 0,5 мм).
Испытания проведены в основном нa одном из горизонтально установленных конвейеров Днепропетровского коксохимзавода, который имеет ленту шириною 800 мм, скорость 1,69 м/сек, производительность 130 т/ч, транспортирует влажный уголь класса 0-60 мм и работает 19-20 ч в сутки.
Ролики с гибким элементом из обрезиненных стальных канатов с насаженными и завулканизированными резиновыми дисками испытывались также на одном из конвейеров Каракубской дробильно-обогатительной фабрики. Ha конвейере, установленном Ha поверхности шахты «Большевик» (Кривбасс) испытаны несколько роликов с гибкими элементами из чередующихся капроновых, армированных и стальных звеньев.
Основной целью промышленных испытаний было отыскание работоспособной и долговечной конструкции вращающегося гибкого элемента подшипниковых узлов, дисков.
Работа по созданию и промышленным испытаниям гибхих роликоопор не могла быть ускорена потому, что проверку на долговечность работы можно проводить только на действующих конвейе рах. Применение различных стендов для проведения ускоренных испытаний не представляется возможным, так как любые изменения, направленные на сокращение сроков испытаний (увеличение скорости вращения, нагрузки Ha ролик и др.), значительно изменяют условия работы вращающихся гибких элементов роликов и определить возможный срок службы в реальных условиях по этим испытаниям нe удается.
Лучшие результаты по срокам службы нa конвейере ДКХ3 получены на роликах, гибкий элемент которых собран из чередующихся капроновых и металлических, эмалированных и неэма лированных звеньев. В первых конструкциях таких роликов толщина капронового и стального звеньев была соответственно 14 и 10 мм. Из 26 роликов 5 прослужили до 3 месяцев, 6 до 6 месяцев, 4 больше года (100-150 млн. оборотов). Основной причиной выхода из стрия таких роликов является обрыв капроновых звеньев, который происходил в основном из-за некачественного изготовления звеньев (внутренние раковины трещины), а также из-за некачественного капрона, из которого изготовлены звенья. Испытания показали также, что в местах контакта капроновых звеньев с металлическими первые перетираются. Этот износ составляет в условиях ДКХЗ 2-5 мм. в год.
На основании результатов этих испытаний в 1961г. изготовлены и установлены на том же конвейере 26 роликов с толщиной капронового звена 18-30 мм. Каждое капроновое звено такого ролика армировано стальным звеном, сваренным из 5-6 мм. проволоки. Увеличина толщина разъемных металлических звеньев до 18 мм.
3а полтора года работы (более 100 млн. оборотов) существенных поломок таких роликов He наблюдалось. 8 роликов с капроновыми звеньями диаметром 30 mm проработали 215-280 суток на конвейере, транспортирующем мелкую железную руду (шахта "Большевик") Хорошие результаты получены по испытаниям подшипниковых узлов. Некоторые из них работают без ремонтов уже 4-5 лет. 3десь солидоловая смазка, которой заполняется подшипниковый узел, меняется один раз в 6-9 месяцев.
Кроме ранее испытывавшихся п хорошо себя зарекомендовавших резиновых п капроновых дисков, в течение трех лет на гибких роликах работают диски, изготовленные прессованием на Днеп ропетровском заводе пластмасс из древесных стружек или опилок, пропитанных смолой (32 весовые части фенола, 34 формалина, натрия 127 воды), содержание которой г диске составляет 25-35%.
Таким образом на основании промышленных испытаний гибких роликов с вращающимся гибким элементом, выполненных кафедрой рyдничного транспорта ДГИ, можно заключить что наиболее работоспособными вариантами конструкции являются ролики РГЦ-2 и РГЦМ гибкие вращяющиеся элементы которых собраны из чередующихся капроновых армированных звеньев диаметром 18-30 мм. и разъемных металлических звеньев диаметром 15-18 мм. Такие ролики можно рекомендовать на конвейеры с шириной ленты до 1000 мм. и скоростью движения до 1,5-2 м/сек., т. е. на конвейеры, широко применяющиеся нa шахтах, обогатительных фабриках и др. Значительный экономический эффект от применения таких роликов может быть получен если их производство будет организовано на одном из заводов.
Представляет интерес предложенная авторами центрирующая гибкая роликоопора, собранная из спиральных дисков а н а', навитых в разные стороны, и капроновых армированных звеньев С. Кроме центрирования верхней лотковой ленты такая роликоопора амортизирует удары кусков материала на ленту в местах погрузки.
Ha кафедре рудничного транспорта ДГИ разработана и испытана на отвалообразователе Семеновско-Головковского углеразреза гибкая роликоопора с невращающимся гибким элементом (стальным канатом). Такая опора собрана из нескольких коротких роликов, имеющих полые оси, закрепляемые в нужном положении на канате. Подшипники этого ролика собраны из заранее отлитых цилиндрических капроновых тел качения (по типу игольчатых подшипников). Вращающийся обод (корпус) ролика отлит из капрона. Такие ролики имеют значительно меньший вес, что позволяет облегчить консоль отвалообразователя или увеличить его длину.
Можно заключить, таким образом, что в настоящее время имеется достаточно материалов, полученных разными организациями, чтобы какому-либо заводу заняться изготовлением и испытанием гибких роликов в более широких масштабах, так как их применение может значительно сократить расходование металлических высококачественных труб.