Инженеры И. А. Шпакунов, В. Я. Пошивайло (ДФИМ АН УССР)

О СОПРОТИВЛЕНИИ ВРАЩЕНИЮ РОЛИКОВ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ

сборник статей «Вопросы рудничного транспорта»,

вып. 10, М. «Недра», 1970, 62 – 68

До сих пор считалось, что основное сопротивление движению ленточного конвейера приходится на сопротивление вращению роликов; вопрос о сопротивлении вращению роликов рассматривал­ся только с точки зрения достоинств работы уплотнения. Для про­должения работ по расчету сопротивления движению ленточного конвейера назрела необходимость рассмотреть детально зависи­мость этого сопротивления от конструкции самого ролика, его под­шипникового узла, способа и типа смазки, нагрузки на ролик, ско­рости вращения, влияния его на общий коэффициент сопротивле­ния движения ленты и изменения сопротивления в процессе эксплу­атации.

Сравнительные экспериментальные исследования роликоопор в пылевой камере в зависимости от типа подшипника и уплотнения проводились на серийно выпускаемых и экспериментальных образцах[1,2]. Было установлено, что величина коэффициента трения в значительной мере зависит от типа уплотнения и нагрузки. Это видно из таблицы 1.1 (экспериментальные данные, полученные в лабо­ратории конвейеров ВНИИПТМАШа).

Таблица 1.1 Зависимость коэффициента трения от типа уплотнения.

Наиболее благоприятные результаты, с точки зрения величины сопротивления и заштыбовки, показали лабиринтные уплотнения, поэтому в последние годы они находят все более широкое приме­нение.

Сопротивление вращению роликов в основном определяется сопротивлением вращению подшипников и уплотнений. Это сопро­тивление состоит из двух частей: зависящей от нагрузки и не зави­сящей. Наличие последней составляющей сопротивления объясня­ется трением скольжения шариков подшипника о направляющий желобок, о сепаратор, от состояния смазки, а самое главное — тре­нием в уплотняющих устройствах. Можно записать, что

кГ,

где – постоянная составляющая сопротивлению вращению, кГ;

– нагрузка на ролик, кГ.

Коэффициент сопротивления вращению ролика:

В лаборатории горного транспорта ДФИМ АН УССР было про­ведено экспериментальное исследование коэффициента сопротивле­ния вращению роликов в зависимости от нагрузки на него. В осно­ву для исследования сопротивления вращению был положен метод «маховика» с замером времени выбега.

Исследовались четыре типа роликов: для конвейера с шириной ленты 1800 мм, для конвейера с шириной ленты 1200 мм, для конвейера, устанавливаемого на экскава­торе. Результаты экспериментального определения коэф­фициентов сопротивления вращению ролика в зависимости от нагрузки (n = 500 об/мин) для ленты шириной 1200 мм показаны на рис. 1. Аналогичный характер зависимости коэффициента сопро­тивления вращению ролика от нагрузки получен и для остальных типов роликов. Из графика видно, что при нагрузке коэффициент сопротивления вращению ролика уменьшается, приближаясь к постоянному значению 0,004 – 0,006.

Рис.1.Экспериментальная зависи­мость коэффициента сопротивления крашению ролика от нагрузки на него и скорости вращения.

1 – зависимость от нагрузки ;

2 – зависимость от скорости ;

3 – зависимость коэффициента сопротивления вращению роликабез уплотнительного устройства от скорости .

В предыдущих рассуждениях мы пользовались понятием сред­него за весь период выбега коэффициента сопротивления враще­нию ролика. В действительности этот коэффициент зависит от ско­рости вращения последнего.

На ролик закреплялась легкая стальная пластинка. С некото­рым зазором от нее устанавливался обычный индукционный дат­чик. Снимаемый от датчика сигнал подавался на шлейф осцилло­графа Н-700. Как показали специальные эксперименты, между скоростью вращения ролика и величиной сигнала существует пря­мая зависимость.

Ролик разгонялся до определенной скорости, которая фиксиро­валась тахометром. При достижении нужного числа оборотов раз­гон ролика прекращался и производилась запись скорости свободного выбега ролика. Для контроля время выбега также фиксировалось секундометром.

Таким образом было получено изменение скорости выбега во времени. Графическим диффе­ренцированием этой кривой была получена кривая , на основании которой строим кри­вые согласно формуле:

где – момент инерции вра­щающихся масс роли­ка, кГм/сек²;

– нагрузка па подшип­ники, т. е. вес враща­ющихся частей роли­ка, кГ;

– радиус трубы роли­ка, м;

– изменение оборотов, об/сек².

Литература:

1. Андреев А. В., Кошевой В. И. Роликовые опоры ленточных конвейеров. «Уголь», 1950, №5.

2. Дьячков В. К. Исследование роликоопор ленточных конвейеров. «Рудничный транспорт» вып. 12. Научные труды МГИ. Углетехиздат, 1958.