Лабораторна робота №1 Дослідження стрічкових конвеєрів



Сторінка1/4
Дата конвертації15.06.2017
Розмір0.7 Mb.
ТипЛабораторна робота
  1   2   3   4





Лабораторна робота №1

Дослідження стрічкових конвеєрів


1. Ціль роботи:Вивчення принципу дії , конструкції і основних складових стрічкових конвеєрів.

2. Стрічкові конвеєри, загальні відомості
Принцип переміщення вантажу на стрічці, відносно якої вантаж нерухомий. До основних складових частин конвеєра (рис.1, а, б) відносять: стрічка 1, що є тяговим і несучим органом; підтримуючу стрічку роликоопори верхньої 2 і нижньої 5 гілок; приводна станція 4, що приводить стрічку в рух; натужна станція 6 для створення натягу стрічки; опорна конструкція 3 для зміцнення роликоопор; завантажувальний пристрій 7.
Конвеєри класифікуються за наступними ознаками:

  • за призначенням - загального призначення, що застосовуються на поверхні шахт, збагачувальних фабриках і т.п.; підземні; для відкритих робіт; спеціальні (для навантажувальних машин, магістральні конвеєри й ін.);

  • за видом вантажів - для звичайних сипучих вантажів; для скельних шматкових вантажів;

  • за видом несучої гілки - з верхньою несучою гілкою (рис.1, а); підземні стрічкові конвеєри з нижньою несучою гілкою (рис. 1, б); із двома несучими гілками (рис.1, в);

  • за положенням холостої гілки - з нормальним розташуванням (рис.1, а.6), коли холоста гілка опирається на ролики брудною стороною; з поверненим розташуванням (рис. 1, г), коли холоста гілка перевертається на обох кінцях конвеєра й опирається на ролики чистою стороною;

  • за формою поперечного перерізу несучої гілки - із плоскою стрічкою (рис. 1,д),з жолобчастою стрічкою (рис.1, е);

  • за видом траси конвеєра - прямолінійні; криволінійні в профілі; криволінійні в плані.

Кут нахилу обмежується силами тертя між стрічкою й матеріалом, що транспортується. При гладких стрічках він становить 18—22°, а при спеціальних підвищується на 5—15°.

Довжина конвеєра залежить від міцності матеріалу, з якого виготовлена стрічка, і становить для горизонтальних конвеєрів від 300- 400 м (бавовняна стрічка) до 3-5 км(тросова стрічка). Довжина похилих конвеєрів в 3-5 разів менше.

Продуктивність конвеєрів до 1000 т/ч, кар'єрних до 20000 т/ч. Конвеєр у плані прямолінійний, але можна допустити невеликі скривлення в профілі, конвеєр може бути криволінійним. Можливе транспортування практично всіх насипних вантажів гірничих підприємств, за винятком досить липких.

Переваги: висока продуктивність; можливість транспортування як по горизонталі, так і під кутом нагору або вниз; порівняно невелика енергоємність і більша довжина в одному агрегаті; можливість автоматизації.

Недоліки: неможливість транспортування при кутах нахилу більше18—22°, а також при сильно скривленій трасі; порівняно малий термін служби роликів і стрічки й висока їх вартість; залежність роботи від кліматичних умов (для конвеєрів відкритих розробок); необхідність попереднього дроблення великорозмірного матеріалу. У вугільних шахтах вони широко застосовуються для транспортування вантажів по похилим і горизонтальним виробіткам, на рудних шахтах поки тільки в похилих стовбурах. На поверхні шахт і на збагачувальних фабриках це головний вид транспорту. На кар'єрах стрічкові конвеєри застосовуються дуже широко, із всіх видів транспорту стрічкові конвеєри найбільш перспективні.

Інші типи конвеєрів не можуть конкурувати зі стрічковими, їх застосовують тільки тоді, коли за якимись причинами не можна застосувати стрічкові (великий кут нахилу, скривлення в плані й ін.).


Рис.1



Стрічки
Стрічки виготовляються загального призначення й спеціальні: вогнестійкі незаймисті при пробуксовці); що не електризуються (з антистатичними добавками, що запобігають запалення метано-повітряного середовища поверхневими електростатичними зарядами); морозостійкі (до -55° С) або теплостійкі (до +100° С). Стрічки загального призначення працюють при температурі від -25° С до +60° С.

Класифікація стрічок по конструктивній ознаці наведена на рис. 2.



Тканинні нарізні стрічки складаються із прокладок 1, які утворюють каркас стрічки, що захищається від ушкоджень і проникнення вологи верхньої 2, нижньої 3 і бічними 6 обкладками, які можуть підсилюватися шаром брекерної тканини 5. Між прокладками є шари гуми 4 (сквіджи). Прокладочна тканина (бельтинг) виготовляється з бавовни або із синтетичних матеріалів (капрон, перлон, нейлон, лавсан, терилен, штучний шовк, скловолокно). Застосовуються й комбіновані тканини: основа із синтетичного волокна, а утік - з ниток бавовни.Загорнені стрічки мають підвищену стійкість проти розшарування бортів.

Каркас кордових стрічок утворюється із шарів кордової тканини, яка представляє собою шар поздовжніх шнурів (кордів), переплетених в поперечному напрямку тонкими нитками. Кордові стрічки міцніші тканинних, менше витягаються, добре протистоять ударним навантаженням, але більше складні у виготовленні. Однопрокладочні стрічки мають один шар кордів з підсиленим поперечним переплетенням або один шар товстої тканини. Ці стрічки дуже міцні, стійкі проти зношування бортів, не розшаровуються, добре протистоять ударам гострогранних шматків матеріалу при навантаженні.



Рис.2. Типи стрічок



Тросові стрічки мають каркас із одного ряду сталевих тросиків.

Їх переваги: більша міцність, значний термін служби. Недоліки: велика вага, тривалість стикування, значні діаметри приводних барабанів.

Монолітні стрічки виготовляються з холоднокатаної сталі (звичайної або нержавіючої). Вони дешеві, але дуже незручні в експлуатації й практично не застосовуються.

Сітчасті стрічки виготовляються зі сталевого дроту. Застосовуються на брикетних фабриках для охолодження брикетів.

Заповнювач (матеріал обкладок) для стрічок загального призначення - з гуми, для морозостійких або теплостійких стрічок з гуми зі спеціальними добавками, для вогнестійких стрічок з полівінілхлориду (ПХВ), неопрена і т.п.


Приводні станції стрічкових конвеєрів
За способом передачі тягового зусилля станції ділять на звичайні і спеціальні. Тягове зусилля звичайними станціями (рис.3 а-з) передається тертям за рахунок притиснення стрічки до барабана від її натягу. Станції спеціальних типів мають додаткові засоби притиснення стрічки до барабана: притискні ролики (рис.7.5, і, л), притискні стрічки (рис. 3, к) і ін. Вони не одержали поширення через ускладнення конструкції і їх малої ефективності.

За кількістю привідних барабанів станції ділять на однобарабанні (рис.3, а-в) і двобарабанні. Останні можуть бути із твердим кінематичним зв'язком барабанів (рис.3, г), коли вони зв'язані зубчастою передачею; з диференціальним редуктором (рис.3, д), коли барабани обертаються від півосей диференціала, та із самостійними двигунами (рис. 3, е, ж).



Пристрій приводної станції . Барабани за конструкцією можуть бути гладкими, нагостреними (сталь або чавун) або для підвищення тертя покриті фрикційними матеріалами (футеровкою) з гуми, стрічки, пластмас і ін. Редуктори застосовують шестерні закриті. З метою компактності двигун і редуктор однобарабанного привода можна змонтувати усередині барабана (електробарабан). Гальмо призначене для зупинки конвеєра за заданий час. На похилих й бремсбергових конвеєрах він потрібний також для втримання конвеєра в нерухливому стані після вимикання двигуна. Гальмо встановлюють на одній з муфт приводної станції. Він може мати електрогідравлічний або електромагнітний привід, що спрацьовує при включенні й вимиканні двигуна приводного барабана.

Рис.3. Принципові схеми приводних станцій: а-г - однобарабанні, д-з - двобарабанні, и-л - спеціальні.


Рис. 4. Основні елементи приводної станції:

1 - приводний барабан; 2 - стрічка; 3 - пристрій для очищення стрічки; 4 - розвантажувальний барабан; 5 - барабан, що відхиляється; 6 - редуктор; 7 - муфта; 8 - двигун; 9 - рама привода; 10 - гальма.

Натяжні станції стрічкових конвеєрів
Натяжні станції поділять на нерегульовані (тверді), регульовані ( автоматичні) і комбіновані. У перших (рис. 5) при працюючому конвеєрі натяжний барабан не переміщується. Стрічка натягається періодично, в міру ослаблення.

Переваги: простота й компактність, відсутність чутливості до забруднення; Недолік: відсутність контролю натягання стрічки.

Рис. 5. Схеми нерегульованих (твердих) натяжних станцій:

а) гвинтовий; б) з ручною лебідкою й нерухомою рамою; в) з ручною лебідкою і нерухомою рамою; г) з електричною лебідкою й рухомою рамою. 1- натяжний барабан; 2- рама; 3- черевик, що переміщається по рамі; 4 - гвинт; 5 - канат; 6- ручна лебідка; 7- електрична лебідка.
Недолік усувається, якщо стрічку натягають перед кожним пуском контролюючи натяг датчиками. В автоматичних станціях довжина контуру стрічки змінюється на ходу.

Переваги: зменшення натягів стрічки, автоматична компенсація залишкової витяжки.

Недоліки: складність, значні розміри, чутливість до забруднення, значна потужність привода натяжної станції в тому випадку, якщо вона працює як автоматична в період пуску конвеєра в хід, коли потрібна значна швидкість переміщення натяжного барабана.

Комбінована (напівавтоматична) станція працює в період пуску як тверда - натяжний барабан перед пуском конвеєра відтягується й у період пуску залишається на місці. Після закінчення пуску станція працює як автоматична.

Завданням регулювання натягу автоматичними натяжними станціями може бути підтримка одного постійного натягу стрічки; підтримання двох постійних значень натягу (підвищеного при пуску і нормального при сталому режимі); підтримка постійного відношення натягів набігаючої й збігаючої гілок приводної станції; підтримка мінімального натягу, що гарантує відсутність зриву зчеплення стрічки. У першому варіанті при сталому режимі в середніх умовах роботи стрічка випробовує завищене натягування, оскільки воно вибирається за пуском в хід у найгірших умовах; в: другому варіанті стрічка працює під підвищеними натягами тільки короткочасно; в інших варіантах натяг стрічки змінюється залежно від тягового зусилля. На практиці застосовуються варіанти першої і другої - інші поки опрацьовані недостатньо.

Станції, що підтримують постійний натяг (одне або два), за типом привода ділять на вантажні, механічні й гідравлічні.

Вантажні станції виконують по наступним схемам (рис. 7.10):

а - проста; б - з канатами й блоками; в - з поліспастами; з - з лебідкою для підняття вантажу (натяжний барабан має хід, який у багато разів більший за хід вантажу).

У блоках і поліспастах через тертя з’являється зона нечутливості, у якій натяжна станція не реагує на зміни режиму роботи конвеєра. У деяких випадках станція перетворюється практично у тверду.

У механічних станціях (рис. 7.10) натяжний барабан переміщається лебідкою, яка керується від апарата контролю натягу стрічки. Датчик натягу 8 встановлюють безпосередньо на канаті. Сигнали датчика посилюються й подаються в схему керування лебідкою 7.

За схемою д можуть бути виконані тверді станції, що працюють із двома рівнями натягів: пуск із одним (більшим) натягом, а робота при встановленому режимі - з іншим натягом (меншим),при встановленому оператором за допомогою датчика натягів і лебідки.

На рис. 7.10, е показана схема автоматичної натяжної станції зі зрівнювальним приводом Донгіпроуглемаша. Натяжні барабани 7 огинаються з привода гілками стрічки, що набігає й збігає . Залежно від заданого передаточного відношення зрівняльного механізму ЗМ підтримується постійне співвідношення натягів гілок, що набігають й збігають. Лебідкою Д створюється первісне натягування стрічки.

Основними параметрами станцій є натяг стрічки, швидкість переміщення натяжного барабана і його хід. Хід компенсує пружне й залишкове подовження стрічки, дає можливість укоротити стрічку при стикуванні після обриву. При малому ході залишкове подовження доводиться компенсувати частим вирізанням відрізків стрічки.


Роликоопори
Роликові опори (роликоопори) призначені для підтримки стрічки, центрування її ходу, додання стрічці необхідної форми.

За призначенням роликоопори класифікують на рядові й спеціальні.

Рядові (рис. 6, а, б, в) призначені для підтримки стрічки й надання їй необхідної форми.

Спеціальні діляться на:



  • центруючі (регулюють положення стрічки відносно повздовжньої осі конвеєра)

  • амортизуючи (вони пом’якшують удари шматків матеріалу об стрічку),

  • очисні (очищають стрічку від матеріалу, який налипає).


Рис. 5. Роликоопори стрічкових конвеєрів:

а-в – рядові, г-з – центруючі, і – амортизуюча;

1 – ролик, 2 – кронштейн, 3 – балка, 4 – рама конвеєра, 5 – гнучкий вал,

6 – диски гнучкої роликоопори, 7 – підшипниковий вузол, 8 – канатний став, 9 – бічний центруючий ролик, 10 – ось обертання самоцентруючої опори, 11 – дефлекторний ролик, 12 – кронштейн дефлекторного ролика, 13 – гумові диски, 14 – гумовий амортизатор.
За кількістю роликів в одній опорі роликоопори ділять на одно-, дво-, трьох, чотирьох- і пятироликові. Вантажна гілка конвеєра може мати будь-які із цих опор, порожня найчастіше однороликові, рідше - двороликові (при широких стрічках) для поліпшення центрування її ходу (рис 6. ж) і для підвищення жорсткості, що зменшує амплітуду вертикальних коливань стрічки між роликами.

За конструкцією осей ролики ділять на ролики із твердими й із гнучкими осями. Перші можуть бути на осі й на цапфах, другі - на осі з каната (рис. 6, в) або ланцюга.
За способом змащення підшипникових вузлів ролики бувають із довгостроковим заставним змащенням і з регулярним змащенням.

Центруючі тверді трьохроликові роликоопори для лоткової стрічки (рис. 6, е) мають бічні ролики 9, які можна встановлювати й закріплювати під кутом до осі О-О (в плані). Самоцентруюча роликоопора для лоткової стрічки (рис. 6, д) повертається в потрібному напрямку в плані навколо вертикальної осі 10 за рахунок сили натискання стрічки, що зійшла убік, на вертикальний (дефлекторний) ролик 11, що закріплений на важелі 12 балки 3. Сила тертя FЦ між бічним роликом, що займе положення, аналогічно (рис. 6, г) і стрічкою центрує її. Нижня гілка центрується або не перпендикулярною установкою частини роликів, або доданням стрічці лоткової форми по (рис. 6, е) або (рис. 6, ж). Очищає плоску стрічку й центрує її ролик, виконаний із двох спіралей, які навиті у різні сторони (рис. 6, з).


Підтримуючі конструкції стрічкових конвеєрів
Підтримуючі конструкції служать для зміцнення роликоопор. Вони бувають зі сталевого прокату, трубчасті, канатні залежно від часу роботи конвеєра на одному місці стаціонарні й нестаціонарні (переносні, пересувні). Для зручності під час перевезення й монтажу підтримуючі конструкції із прокату й труб звичайно виготовляють окремими секціями довжиною 2~5 м, кратної кроку роликоопор. Секції канатного ставу мають довжину (між анкерами) приблизно 100 м. Секції стаціонарних конвеєрів збирають у тверді рами за допомогою болтів, рідше зварювання й заклепок; секції переносних конвеєрів мають легкороз'ємні, а пересувні - шарнірні з'єднання або зовсім без з'єднань.

Транспортування великорозмірних скельних вантажів при твердих опорах викликає удари на роликоопори вже при швидкостях близько 2 м/с. Для скельних вантажів потрібні податливі опори, конструкції яких перебувають у стадії розробки.


Завантажувальні пристрої стрічкових конвеєрів
Стрічкові конвеєри можна завантажувати в одному або одночасно в декількох місцях по довжині. Місця завантаження обладнюють завантажувальними пристроями, призначеними для запобігання стрічки від ударів падаючих шматків.

Уловлювачі стрічки
Уловлювачі, призначені для запобігання відходу вниз стрічки похилого конвеєра у випадку її обриву й встановлюються при кутах нахилу більше 10. Їх ділять на ті, які вмикаються від сигнальної системи, реагують на розрив стрічки, що включаються безпосередньо від впливу ролика або стрічки, що обірвалася.
Розвантажувальні пристрої стрічкових конвеєрів
Розвантаження здійснюють через один з кінцевих барабанів (кінцеве розвантаження) або в будь-якому місці по довжині (проміжне розвантаження). У першому випадку в розвантажувальний барабан монтують прийомну воронку, у другому - конвеєр устатковують спеціальними розвантажувальними пристроями. Останні залежно від часу роботи на одному місці ділять на стаціонарні й пересувні, а за конструктивною ознакою на плужкові, барабанні, механічні й пристрою зі зворотною лотковістю, (жолобами).

Плужкові скидачі застосовують при транспортуванні неабразивних матеріалів при швидкості до 1,5 м/с. Вони прості за конструкцією, однак інтенсивно зношують стрічку, а однобічні зрушують її убік.

Двосторонні механічні скидачі використовують для проміжного розвантаження матеріалів, ушкодження (подрібнення) яких при розвантаженні небажано (наприклад, брикети).

Для розвантаження абразивних шматкових матеріалів, а також на конвеєрах великої продуктивності із широкою (більше 1,2 м) стрічкою й великою швидкістю застосовують розвантажувальні візки-двобарабанні розвантажувальні пристрої. Вони зношують стрічку менше, ніж плужкові, але мають більші габарити й вагу.



Рис.7 Схеми завантажувальних пристроїв:

а) завантажувальна воронка для сипучих неабразивних матеріалів,

б) воронка з короткими знімними колосниками (для великої руди), в) вирва з відбійним щитом (для руди й інших абразивних матеріалів), г) пункт навантаження із завантажувальним конвеєром; 1 - прийомна воронка, 2 - дно жолоба (лотка), 3 - напрямні борти, 4 - футеровочна гума (стрічка) направляючих бортів, 5 - батарея жорстко укріплених або підресорених роликів (роликовий стіл), 6 - знімні колосники, 7 - відбійний щит, який охороняє воронку від зношування й ушкоджень ударами шматків матеріалу, 8 - завантажувальний конвеєр;



Лабораторна робота №2

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ОПОРУ РУХУ СТРІЧКИ ПО РОЛИКООПОРАМ

1. Ціль роботи: Вивчення факторів, що впливають на величину коефіцієнта опору руху стрічки по роликоопорам конвеєра.

2. Основні теоретичні положення

Загальний опір руху стрічки складається з розподілених (на горизонтальній і похилій прямолінійній ділянках) і зосереджених опорів (на барабанах, що відхиляють, роликових батареях, завантажувальних і розвантажувальних пристроях, у місцях очищення стрічки).

Сили опору при переміщенні вантажу визначаються величиною коефіцієнта опору руху й у загальному випадку можуть бути виражені формулою

(1)

де q- вага вантажу на одному метрі довжини конвеєра; L - довжина конвеєра; -загальний коефіцієнт опору руху.

Звідси видно, що загальний коефіцієнт опору руху являє собою відношення сил опору до ваги переміщуваного вантажу.






Рис. 1


Значення цього коефіцієнта не однакові для різних ділянок конвеєра. Розглянемо опір руху на прямолінійній горизонтальній ділянці навантаженої галузі конвеєра (рис 1).

При русі стрічки по роликах доводиться переборювати опору від тертя в підшипниках роликів, тертя катання роликів по стрічці й перегинів стрічки на роликоопорах.

Загальний опір групи роликів можна визначити по формулі

(2)

де M0 – момент опору обертанню групи роликів; Dр - діаметр ролика.

Момент опору обертанню групи роликів визначимо в такий спосіб. Момент опору обертанню одного ролика

(3)

де M1 – момент опору обертанню ролика в опорах; M2 - момент опору від кочення ролика по стрічці.

Ці моменти визначаються з виражень

(4)

(5)

де Pван + Pс - навантаження на ролик від маси вантажу й стрічки; d – діаметр цапфи ролика; f - коефіцієнт тертя в підшипнику ролика, наведений до діаметра цапфи; k – коефіцієнт тертя катання ролика по стрічці; Gр – вага обертових частин роликоопори.

Загальний момент опору групи роликів

(6)

При цьому



(7)

(8)

де qван, qс, qр- відповідно вага вантажу, стрічки й обертових частин роли-коопор на одному метрі конвеєра; l – довжина розглянутої ділянки.

Звідси

(9)

Загальний опір



, (10)

Де (10)

У практиці проектування через труднощі визначення коефіцієнтів f і k залежать від безлічі факторів і міняються залежно від умов роботи, втрати в роликових опорах ураховуються коефіцієнтом опору руху , отриманим експериментально. Його значення, що рекомендуються, (по даним ВНИИПТМАШ) наведені в табл. 1.




Таблиця 1

Режим роботи

Роликоопори



прямі

жолобчасті

Л

0,018

0,020

С

0,022

0,025

Т

0,035

0,040

При специфічних умовах роботи й нестандартних роликоопорах коефіцієнт опору руху можна визначити по формулі (10). Значення коефіцієнтів f і k приймаються по табл. 2.

Таблиця 2

Режим роботи



Коефіцієнт тертя f в підшипниках

Коефіцієнт

тертя катання k




кочення

ковзання

Л

0,010

0,1

0,06

С

0,025

0,2

0,08

Т

0,045

0,25

0,10

Значення ω' можна визначити експериментально. Якщо стрічку з вантажем покласти на ролики, закріплені на рамі, а потім цю раму нахиляти в площині обертання роликів, то при певному куті нахилу стрічка з вантажем почне рухатися. Цей кут і буде характеризувати коефіцієнт опору руху. Залежність між кутом нахилу й коефіцієнтом можна вивести з наступної умови. Стрічка з вантажем (мал. 14) починає рухатися, коли

(11)

де P" = Psinβ - дотична складова від ваги вантажу й стрічки;



T=Pcosβω'- сила опору руху.

Звідси умова руху



(12)

(13)

Значення цього коефіцієнта залежить від умов роботи й діаметра роликів, а також величини навантаження на ролик.

У даній роботі необхідно експериментально визначити значення коефіцієнта опору руху, а також досліджувати вплив діаметра роликів і навантаження на величину цього коефіцієнта.

Робота виконується на установці, схема якої дана на рис. 15. Установка складається з відрізка стрічки 1 і двох роликоопор 2 зі змінними роликами 3. Роликоопоры встановлені на поворотній рамі 4, що може змінювати своє положення щодо стаціонарної рами 7 за допомогою гвинта 6 і маховика 5. Для зупинки стрічки служить упор 9.






Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал