Исследование влияния первоначального натяжения ленты на энергосбережение и тяговые параметры при эксплуатации конвейера в разное время года
Автор:А. Я. Грудачев
Источник:Журнал Инновационные технологии проектирования, изготовления и эксплуатации промышленных машин и агрегатов с. 143-146.
Аннотация
А. Я. Грудачев Исследование влияния первоначального натяжения ленты на энергосбережение и тяговые параметры при эксплуатации конвейера в разное время года
Ключевые слова:ленточный конвейер, натяжение, запас прочности, дуга покоя, сцепление, запас сил трения, местные сопротивления.
Рассмотрены вопросы необходимости обоснования и регулирования усилия натяжной станции ленточного конвейера для энергосбережения при его эксплуатации в разное время года.Общая постановка проблемы
В транспортных системах металлургических, строительных, горнорудных, горно-обогатительных и других промышленных предприятиях широкое применение имеют ленточные конвейеры. В их конструкциях для нужного профилирования трассы используют отклоняющие барабаны, которые создают местные (сосредоточенные) сопротивления движению ленты, зависящие от величины ее натяжения на них. Совместно с приводным и натяжным барабанами эти местные сопротивления оказывают существенное влияние на общее тяговое усилие конвейера и его энергоемкость. Как правило, первоначальное натяжение ленты, обеспечиваемое натяжной станцией, при эксплуатации конвейера не изменяют в зависимости от времени года. Это приводит к повышенному энергопотреблению установки.
Применительно к ленточному конвейеру, расчетная схема которого приведена на рисунке, проведены исследования энергопотребления для двух вариантов: 1 - постоянное усилие натяжной станции, рассчитанное из условия обеспечения минимального коэффициента запаса сил трения ленты на приводном барабане КТ= 1,25 и наличия дуги покоя, что обеспечивает передачу общего тягового усилия конвейера без пробуксовки; 2 - усилие натяжной станции изменяют в разное время года, сохраняя КТ= 1,25. Тяговые расчеты выполнены по общепринятой методике [1, 2, 3] для следующих исходных данных: приводной барабан футерован, коэффициент сцепления ленты с футеровкой: 0,15 (зима, морозно), 0,25 (весна, осень, влажно), 0,35 (лето, сухо); длина конвейера по осям концевых барабанов 183 м.
Для оценки энергопотребления конвейера и коэффициента запаса прочности ленты необходимо обосновать потребное усилие G натяжной станции на базе уточненного тягового расчета с учетом местных сопротивлений движения конвейерной ленты в разное время года.
Рисунок 1 - Расчетная схема конвейера с петлевым движущимся перегружателем:
1-16 - характерные точки; A, B, C, D, E – барабаны. Характерные отрезки ленточного контура: 5-6 – ход натяжной станции; 6-7 – длина загрузочного устройства; 8-9 – зона профилирования ленты от 0 до 15 град; 8 – начало переходного участка, граничная точка подхода перегружателя; 9 – окончание переходного участка; 14 – точка перегрузки на поперечный наклонный конвейер; 15 – точка граничного приближения перегружателя к приводному барабану
Результаты расчетов, приведенные в табл.1, получены для следующих исходных данных: скорость движения ленты - 1,6 м/с; производительность конвейера – 400 т/ч; перегружатель в крайнем правом положении; лента ЕР200 с 4-мя прокладками; ширина ленты – 1200 мм; барабан футерован; коэффициент запаса сил трения ленты на приводном барабане – 1,25; коэффициент сопротивления движению ленты – 0,045.
Таблица 1 – Промежуточные расчеты по определению сопротивления движению ленты на прямолинейных участках трассы при крайнем правом положении перегружателя
Сумма сопротивлений движению на прямолинейных участках, кН 20,1
Сумма местных сопротивлений движению (A+B+C+D+E), кН 9,14
Расчетное тяговое усилие привода, кН 29,2
Потребное усилие натяжной станции S4+S5=110 кН.
Из результатов расчетов, приведенных в табл. 2 следует: в первом варианте при постоянном усилии натяжной станции 110 кН в течении года учитывая 300 рабочих дней по 16 часов годовой расход электроэнергии составит примерно 317 тысяч кВт·час/год; во втором варианте при изменении усилия натяжной станции до 52 кН весной и осенью и до 31 кН летом расход электроэнергии составит примерно 269 тыс. кВт·час/год. Ожидаемое энергосбережение примерно 48 тыс. кВт·час/год.
Таблица 2 – Результаты расчетов влияния усилия G натяжной станции на потребную мощность двигателя привода Nдв и коэффициент запаса прочности ленты m при постоянных дуге покоя на приводном барабане и коэффициенте запаса сил трения КТ в разное время года при различных коэффициентах сцепления ленты с футеровкой приводного барабана
Выводы
1. Обоснованный выбор на основе уточненного расчета ленточного конвейера потребного усилия натяжной станции и его изменение в зависимости от времени года экономически целесообразно.
2. Первоначальное натяжение ленты должно обеспечить передачу потребного тягового усилия с нормируемым рекомендуемым коэффициентом запаса сил трения ленты на приводном барабане. Излишнее натяжение ленты снижает коэффициент запаса прочности и ее долговечность.
3. Для обоснованного выбора рациональных параметров ленточного конвейера, на основе уточненного тягового расчета, руководителям предприятий и ведущим специалистам по эксплуатации конвейера, при необходимости, можно обращаться на кафедру Транспортных систем и логистики ДонНТУ.
Список использованной литературы
1. Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий / В.И. Галкин и др. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. - 544 с.
2. Руководство по эксплуатации конвейерных лент. ОАО «Курскрезинотехника». – Курск: Курскрезинотехника, 2017. – 93 с.
3. Теоретические основы и расчеты транспорта энергоемких производств: учебное пособие для вузов / В.А. Будишевский и др. – Донецк: [б.и.], 2017. – 216 с.