Смирнов В. К., Шпакунов И. А., Павленко М. И.
ОПТИМАЛЬНЫЙ ШАГ МЕЖДУ РОЛИКООПОРАМИ
сборник статей «Вопросы рудничного транспорта»,
вып. 11, М. «Недра», 1970, 77–80
В литературе, посвященной расчетам ленточных конвейеров, нет достаточно убедительных оснований по выбору расстояния между роликоопорами. В то же время расстояние между роликоопорами в большой степени определяет стоимость конвейерной установки и расходы на транспортирование, поэтому исследования возможности увеличения расстояния имеют большое практическое значение.
Настоящая статья посвящена этой актуальной проблеме. Проблема рассматривалась с двух точек зрения: с точки зрения влияния расстояния между роликоопорами на сопротивление движению ленты (энергоемкость транспортирования) и стоимости транспортирования.
Для определения влияния расстояния между верхними роликоопорами на сопротивление движению были проведены специальные эксперименты на ряде действующих конвейеров. Эксперименты заключались в измерении мощности, потребляемой двигателями конвейеров при работе вхолостую и под нагрузкой при нормальном и удвоенном расстоянии между роликоопорами.
Техническая характеристика этих конвейеров приведена в табл. 1.
Таблица 1 |
|||
Техническая характеристика конвейеров |
|||
Показатели |
Обозначения конвейеров |
||
Д – 314 |
Д – 1 |
С – 4 |
|
Транспортируемы материал |
Сухой уголь |
||
крупностью, мм |
0 – 80 |
0 – 80 |
0 – 100 |
Длина конвейера, м |
80 |
80 |
220 |
Угол наклона конвейера, град |
18 (на длине 20 м) |
0 |
0 |
Скорость движения ленты, м/с |
1,69 |
1,69 |
1,66 |
Погонная нагрузка, кГ/м |
50 |
30 |
170 |
Мощность двигателя, кВт |
28 |
16 |
46 |
Тип ленты |
Б – 820 |
Б – 820 |
ОПБ |
ширина, мм |
800 |
800 |
1200 |
количество прокладок |
5 |
6 |
8 |
Тип роликоопор на верхней ветви |
Трехроликовая, равновеликая |
||
Расстояние роликоопор, м |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
Угол наклона боковых роликов, град |
20 |
20 |
20 |
Натяжная станция |
Ручная лебедка и канаты |
Грузовая |
В пункте погрузки количество роликоопор оставалось постоянным.
При проведений экспериментов первоначальное натяжение ленты не изменялось.
Результаты измерений мощности двигателей конвейеров приведены в табл. 2.
Таблица 2 |
|||
Измерение мощностей двигателей конвейеров |
|||
Режим работы конвейера |
Мощность, потребляемая двигателем конвейера, кВт/% |
||
Д – 314 |
Д – 1 |
С – 4 |
|
Конвейер работает вхолостую, расстояние между роликоопорами, м: |
|
||
1,2 |
7,94/100 |
4,9/100 |
22,6/100 |
2,4 |
7,0/88 |
4,7/96 |
20,3/90 |
Конвейер работает под нагрузкой, расстояние между роликоопорами, м: |
|
|
|
1,2 |
17,6/100 |
6,5/100 |
28/100 |
2,4 |
23,0/130 |
7,6/115 |
32,2/115 |
Из данных таблицы видно, что увеличение расстояния между роликоопорами увеличило потребление энергии всего на 15% под нагрузкой и уменьшило на 5—10% при холостом ходе. Уменьшение потребляемой мощности при холостом ходе можно объяснить следующим образом. Если не учитывать сосредоточенных сопротивлений (в пункте погрузки, на отклоняющих барабанах и т. д.), то сопротивление движению ленты при холостом ходе будет слагаться из сопротивления вращению роликов и сопротивления от вдавливания ролика в ленту. Первая составляющая уменьшается с увеличением нагрузки на ролик, при увеличенном шаге роликоопор, вторая составляющая – увеличивается. Так как сопротивление вращению роликов составляет 75 – 85% общего сопротивления при холостом ходе, то понятна тенденция общего сопротивления к уменьшению с увеличением шага.
При груженом конвейере основная составляющая сопротивления (для конвейеров Д – 1 и С – 4) – «шевеление» материала на ленте. Несмотря на значительное уменьшение сопротивления вращению роликов, общее сопротивление растет с увеличением шага роликоопор за счет роста сопротивления от «шевеления» материала и от вдавливания ролика в ленту. Для конвейера Д – 314, имеющего наклонную часть, рост мощности оказался более интенсивным.
Необходимо учесть, что степень загрузки конвейеров соответственно была равной 0,5 (Д – 314); 0,3 (Д – 1) и 0,6 (С – 4).
По данным расчетов [1], увеличение расстояния между роликоопорами от 1,2 до 2,4 м также дает увеличение потребляемой мощности на 15 –20% (при степени загрузки =0,5).
Увеличение шага между роликоопорами ведет к увеличению нагрузки на подшипники роликов. Как показали исследования [2], основной причиной выхода из строя подшипников роликов являются осевые нагрузки, появляющиеся из-за перекосов роликов. Устранение перекосов, точная установка роликов и роликоопор позволит увеличить нагрузку на ролики без уменьшения их срока службы.