Академик АН УССР Н. С. Поляков,
кандидаты техн. наук Е. М. Высочин, В. К. Смирнов,
инж. И. А. Шпакунов, И. И. Кащеев
(ИГТМ АН УССР)
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ
: сборник статей «Вопросы рудничного транспорта»,
вып. , М. «Недра», 19, 160 – 168
Для определения действительного влияния вдавливания роликов в ленту на сопротивление движению в лаборатории горного транспорта ИГТМ АН УССР были проведены специальные эксперименты [3], заключавшиеся в определении сопротивления движению металлических тел вращения на резине. Эксперименты показали, что в среднем (отношение энергии, потерянной на сжатие, ко всей затраченной) равно 0,08 и не зависит от нагрузки.
Коэффициент сопротивления качению ленты по роликам верхней опоры подсчитывается по следующей формуле:
где – вертикальная нагрузка на средний ролик;
– нагрузка, перпендикулярная поверхности бокового ролика;
и – соответственно, коэффициент Пуассона и модуль упругости резиновой обкладки ленты.
Приближенно коэффициент сопротивления от подпрыгивания транспортируемого материала можно вычислить по формуле:
где – скорость ленты;
– радиус огибания материалом ролика
Существенным фактором, влияющим на коэффициент сопротивления движению, является деформация ленты между роликоопорами. Для определения потенциальной энергии деформации груза и ленты на роликах принимались некоторые допущения [4]: жесткость ленты на изгиб мала, желобчатая лента представляет собой жесткую недеформирующуюся по ребрам перегиба конструкцию и др. Определение энергии деформаций сторон желобчатой ленты производится методами теории упругости. Энергия, затрачиваемая на изменение формы материала, безвозвратно затрачивается на перемешивание, нагрев материала и ленты, на их истирание и т. п. Все это является источником сопротивления движению ленты, которое может быть подсчитано по следующей формуле:
где – давление от нагрузки;
– горизонтальное усилие на боковой ролик;
– первоначальное натяжение ленты;
– тяговое усилие.
На рис. 1 представлены кривые для параметров отвального конвейера КГТО-3000 (=2,5 т). В таблице приведены числовые данные о составляющих сопротивления движению ленты, подсчитанных по приведенным формулам, применительно к конвейеру КГТО-3000. Из таблицы видно, что вращение роликов составляет 18% общего сопротивления; на вдавливание приходится 14% и на шевеление материала 50%.
Ввиду зависимости коэффициента сопротивления от натяжения, расчет общего сопротивления груженой ветви конвейера необходимо производить в зависимости от основных параметров установки по формуле:
Таким образом, увеличение длины и производительности установки приводит к относительному уменьшению сопротивления движению ленты. При увеличении скорости примерно в три раза коэффициент сопротивления увеличится всего на 20%.
Полученные данные позволяют сказать: одно из достоинств ленточного конвейера – гибкость тягового органа – является и его недостатком. В результате деформации ленты и груза имеется значительная составляющая сопротивления движению ленты.
Рис.1 – Кривые расчетных зависимостей коэффициента сопротивления движению ленты при шевелении груза от тягового усилия и шага между роликоопорами.
Литература:
1.Смирнов В. К., Шпакунов И. А.
Сопротивление движению от
вдавливания
роликов в ленту. «Горные машины и автоматика», ЦНИИТЭИ
угольной промышленности, 1965, вып.
7.
2.Смирнов В. К., Ш п а к у н о
в И. А. Сопротивление движению ленты
от шевеления материала при проходе роликов. В кн.: «Горнорудные машины
и автоматика», вып. II.
М., «Недра», 1966.