Файл: Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник.pdf

Согласно известному из механики закону Эйлера, для нормальной (без скольжения) работы ленточного конвейера требуется

где 5„ о и Sc. б — натяжения набегающей на барабан и сбегающей с него ветви ленты;

р, — коэффициент сцепления между лентой и бараба­ ном, равный примерно 0,25—0,35;

а — угол обхвата лентой барабана, рад.; е — основание натурального логарифма.

Величина Щ1“ характеризует тяговую способность приводного барабана при той же величине 5 Сб и называется тяговым фактором.

Рис. 8. Схема к расчету привода:

а — однобарабанного; б — двухбарабанного

Тяговое (окружное) усилие определяется из формулы

Наибольшая тяговая сила на приводном барабане выразится

(3 )

Для увеличения тяговой силы стремятся повысить коэффициент сцепления, покрывая рабочую поверхность барабана материалами, обладающими большими фрикционными свойствами. Наилучшие результаты дает покрытие (обклеивание) рифленой резиновой лентой (см. рис. 10, 'а). Двустороннее (по форме елки, шеврона) расположе­

ние рифлен создает, кроме того, хорошее центрирование ленты, пре­ пятствующее ее сходу с барабана. Ранее применяемые выпуклые литые барабаны не обеспечивают центрированного движения ленты.

Увеличение угла обхвата достигается установкой привода с двумя приводными барабанами (рис. 8, б). Суммарный угол обхвата состав­

ляет примерно 310° вместо 180° при однобарабанном приводе (рис. 8, а). Для некоторого увеличения угла обхвата можно уста­

новить отклоняющий ролик, что видно из приведенной схемы. Недостатками двухбарабанного привода являются: дополнитель­

ный перегиб ленты и ее соприкасание с барабаном рабочей стороной,

18

что вызывает преждевременный износ ленты от лишних перегибов и вдавливания оставшихся на ленте абразивных твердых частиц транспортируемого материала. Вместе с тем понижается коэффициент сцепления при работе на влажных и липких материалах. Поэтому в некоторых конвейерах устанавливают приводные барабаны так, чтобы лента огибала оба барабана нерабочей стороной. Достигается это усложнением привода.

Период разбега конвейеров, особенно крупных, связан с дей­ ствием динамических нагрузок на ленту и приводной механизм. Для уменьшения этого воздействия, т. е. для удлинения периода разгона, соединяют двигатель и редуктор муфтами скольжения: фрикционной, гидравлической и электромагнитной. Выходной вал редуктора и вал барабана соединяют обычно зубчатыми муфтами, допускающими нор­ мальную работу при некоторой несоосности и непараллельности валов. Для предотвращения самопроизвольного хода груженой ленты наклонного конвейера вниз устанавливают храповой или электро­ магнитный тормоз.

Натяжное устройство. Применяют механические (винтовые,

лебедочные) и грузовые натяжные устройства. Винтовые устанавли­ вают только на коротких конвейерах вследствие их малого хода и не­ обходимости ручного регулирования. Лебедочные устройства исполь­ зуют на крупных конвейерах. Работают они от электродвигателя, создают большую силу натяжения и имеют большой ход. Грузовые устройства постоянно осуществляют необходимое равномерное на­ тяжение ленты, но имеют большую массу и крупные габариты; для их установки требуется помещение большой высоты, так как необ­ ходимо размещать блоки и подвешанный груз (см. рис. 4),

Производительность конвейера прямо пропорциональна площади

сечения насыпного материала на ленте и скорости движения ленты. Объемную производительность можно определить по следующей формуле:

Сечение материала на ленте зависит от ширины ленты, ее формы (желобчатости) и угла естественного откоса материала. При расчете допускают, что материал на ленте шириной В располагается слоем на ширине Ъ = 0,9В — 0,05 м (рис. 9) и образует на плоской ленте

треугольное сечение, а на желобчатой — трапецеидальное в нижней и треугольное в верхней части (рис. 9, а, б). Если принять площадь сечения материала пропорциональной квадрату размера В, то фор­

Величина эмпирического коэффициента С колеблется в пределах

240—715 в зависимости от формы ленты и угла откоса материала (подбирается по таблице).

При заранее заданной производительности конвейера ширина ленты определится по формуле

В наклонных конвейерах с углом наклона более 12° величину коэффициента С уменьшают на 3— 15% в зависимости от величины угла наклона. Для конвейеров с гладкой лентой предельная вели­ чина угла наклона для руды колеблется в впределахД8—21°, для цемента 10— 12°, для земли и влажного грунта 20—24°, для кокса

17—20°.

Для увеличения угла наклона конвейера применяют ленты спе­ циальной конструкции, имеющие повышенный коэффициент трения

с шероховатой бугристой рабочей поверхностью, шевронными риф­ лями, выступами разной формы, изготовленными заодно с верхней резиновой обкладкой. В отдельных конструкциях устанавливают ленты с перегородками, позволяющими довести угол наклона кон­ вейера до 60—70°. В сверхтяжелых конвейерах с шириной ленты свыше 2000 мм увеличивают угол наклона крайних роликов до 54°.

Скорость движения ленты определяется физическими свойствами перемещаемого материала и шириной ленты. Для абразивных мелко- и среднекусковых материалов (руды, гравия, щебня) крупностью до 160 мм скорость колеблется от 1— 1,25 м/с (ширина ленты 400 мм) до 2—3 м/с (ширина ленты 1200— 1600 мм); для рудных абразивных материалов крупностью свыше 160 мм при ширине ленты 650 мм принимают скорость 1— 1,6 м/с, а для лент шириной 1200— 1600 мм — скорость 1,6—2 м/с. Выбранную ширину ленты проверяют по кусковатости материала. Ширина не должна быть меньше 3—4 размеров наибольшего куска транспортируемого материала.

Конвейерная лента — наиболее дорогая и уязвимая часть кон­ вейерной установки. В длинных сверхтяжелых конвейерах стоимость ленты достигает 50% общей стоимости конвейера. Поэтому повыше­ ние ее долговечности имеет важное значение для снижения ремонтно­ эксплуатационных расходов на содержание конвейерного хозяйства. Долговечность ленты зависит от многих факторов: качества мате­

20

риала ленты и ее конструкции, способа загрузки и разгрузки ленты, стыковки концов ленты и ее профилактического ремонта, правиль­ ности установки поддерживающих роликов и качества их рабочей поверхности, качества натяжения ленты, прямолинейности трассы, способа центрирования ленты и др.

Загрузка ленты должна быть равномерной и строгой по ее

центру. Для правильного направления потока сыпучего мате­ риала устанавливают загрузочные лотки (см. рис. 6, б), при этом

ширину лотка между бортами выбирают равной 0,5—0,65 ширины ленты. Меньшие размеры принимают для широких лент. В месте загрузки происходит наиболее интенсивное истирание обкладки ленты проскальзываемыми кусками материала при неравной ско­ рости движения ленты, а также падающими кусками. Правильное конструирование загрузочных воронок, соответствующий выбор угла наклона и высоты воронки, а также правильное сопряжение с загрузочным лотком, позволяют устранить разницу в скоростях. Угол наклона задней стенки воронки принимают в пределах 45— 65° в зависимости от физических свойств перемещаемого материала: влажности, липкости, крупности кусков. При загрузке с большой высоты устанавливают каскадные воронки с одной или несколькими полками (перепадами). Это позволяет резко снизить скорость паде­ ния кусков и одновременно защитить стенки воронки от истирания, так как создается самофутерование их перемещаемым материалом.

Для смягчения ударов падающими кусками подрессоривают ленту, — в месте загрузки устанавливают обрезиненные ролики с глу­ бокими кольцевыми канавками (рис. 10, б), иногда подрессоривают группу роликов пружинами. При транспортировании крупнокуско­

ляют уплотнители из технической резины перпендикулярно поверх­ ности ленты. Уплотнители зажимают съемными быстрозавинчиваемыми зажимами. Не следует устанавливать уплотнители из проре­ зиненной ленты, а также отгибать уплотнитель (рис. 6, б, левая

сторона), так как ускоряется истирание обкладки ленты абразив­ ными частицами, проникающими в пространство между прокладками уплотнителя и лентой.

Разгрузку материала можно осуществлять с головного барабана,

а также в промежуточных пунктах по длине конвейера, используя

сыватели используют при перемещении сыпучих материалов на кон­ вейерах с малой скоростью движения и небольшой ширине ленты. Угол наклона ножей составляет 30—45° в зависимости от свойств транспортируемого материала. Нижние кромки плужка, соприка­ сающиеся с лентой, также должны иметь быстро сменяемые пла­ стины из технической резины.

Сбрасывающие тележки устанавливают на конвейерах с высокой производительностью. Тележка передвигается по рельсам вдоль

21

ционные аппараты и специальные клеи; вулканизацию и ремонт лент на крупных предприятиях выполняют в специальных помещениях. Последний стык ленты вулканизируют на конвейере. Для транс­ портирования лент на конвейеры предусматривают специальные проемы в перекрытиях помещений и соответствующие грузоподъем­

ные средства.

Прочность вулканизированных стыков составляет 90—95% проч­ ности ленты. Эти стыки долговечны, дают хорошую герметичность и устойчивы к изгибам, отличаются плавностью и бесшумностью в работе. В то же время выполнение этих стыков связано с большой затратой труда и длительными остановками конвейера (на 16.—20 ч). Холодная вулканизация менее трудоемка, позволяет сократить время простоя примерно на 50% и получить более прочный стык. Для этой стыковки требуется специальный высококачественный клей.

Склеивание ленты не должно приводить к ее перекосам, которые вызовут ненормальное, нецентрированное движение ленты, сходы ее в стороны. Центрирования ленты коротких конвейеров достигают соответствующими поворотами (на 2—3°) концевых барабанов. Вертикальные отбойные (дефлекторные) ролики портят (разрушают) кромки ленты, а поэтому применять их для центрирования хода лент не следует. Лучшее центрирование достигается при установке 3—4 роликоопор, сблокированных на отдельной поворотной плат­ форме. В случае схода ленты в сторону вертикальный ролик откло­ няется и при помощи тяги поворачивает в нужную сторону поворот­ ную платформу.

В качестве сигнализаторов схода ленты устанавливают конечные выключатели, которые соединяют с дефлекторными роликами или отклоняющимися пластинами. При сходе ленты они замыкают кон­ такт и тем самым дают предупредительный сигнал или останавливают конвейер.

Очистку ленты выполняют несколькими способами, но ни один

из них не обеспечивает надежную и полную очистку, длительную ра­ боту без замены и сохранность обкладки. Очистку осуществляют косопоставленными неподвижными скребками; вращающимися щет­ ками (рис. 10, б); струнами, натянутыми поперек ленты; вибратор­ ными очистителями, а также используют смыв водой. При исполь­ зовании неподвижных скребков (наиболее распространенный способ) не происходит полной очистки ленты, кроме того, ее обкладка исти­ рается прижимающимся скребком. Поэтому нельзя применять скребки из конвейерной ленты, так как твердые частицы, застрявшие в ленте, интенсивно истирают обкладку. Скребки следует делать из технической резины. Этот же недостаток имеет способ очистки вра­ щающейся навстречу барабану капроновой щеткой — на липких глинистых материалах щетки забиваются и истирают ленту.

Более эффективной считается гидравлическая очистка разбрыз­ гиваемой под большим напором водой. Широкое внедрение ее .тор­ мозится вследствие необходимости устройства сложной системы по? дачи и отвода воды и снижения сцепления ленты с барабаном (про­ буксовка) в случае попадания воды на приводной барабан.

23

Ленточные конвейеры широко применяют во всех отраслях про­ мышленности, что обусловлено большими достоинствами конструк­ ции: ее универсальностью, простотой и надежностью в эксплуатации; возможностью достигать производительности одной установки от нескольких десятков до нескольких тысяч тонн в час; пригодностью перемещать различные материалы на большие расстояния (по гори­ зонтали и под углом) — до 4 км в одном ставе. К недостаткам следует отнести большую длину конвейеров и занимаемую большую пло­ щадь при перемещении материалов под углом, особенно при гладких лентах (см. рис. 2); значительное пылеобразование при транспорти­ ровке сухих сыпучих материалов; большое число вращающихся эле­ ментов (роликов) и подшипников качения (на крупных комбинатах их число достигает десятков тысяч штук).

Для снижения пылеобразования лента должна иметь достаточ­ ную ширину, чтобы предотвратить просыпание с нее материала; она должна быть правильно и достаточно хорошо натянута и отцентриро­ вана. Перегрузочные воронки должны быть плотными, закрытыми. В узлах перегрузки материала устанавливают гидрораспылители для пылеподавления. Раму конвейера между рабочей и холостой ветвями ленты обшивают, чтобы не допускать просыпания материала на нерабочую часть ленты.

Не допускается работа конвейера с неполным комплектом опор­ ных роликов и с невращающимися роликами. Особое внимание уделяют качеству уплотнения подшипников (герметичности), а также их смазке. Подшипники качения очень чувствительны к действию грязи и пыли. Крышки должны быть всегда плотно закрыты, поте­ рявшие эластичность фетровые кольца необходимо своевременно заменять.

Состояние подшипников качения проверяют по характеру звука при их вращении: исправные подшипники издают ровный и мягкий звук, неисправные работают со скрипом, треском, а иногда со стуком. Свист в подшипнике говорит об отсутствии масла. При загрязненной смазке слышится царапание и стук. Нормальная температура под­ шипника 50—60° С. Эту температуру выдерживает рука человека.

Для подшипников качения применяют консистентную смазку

«ЦИАТИМ-203», характеризующуюся высокой прочностью смазоч­ ной пленки, высокими антифрикционными свойствами и влагостой­ костью. По имеющимся данным, эта смазка обеспечивает работоспо­ собность ролика ленточного конвейера в интервале температур от

—60 до +120° С без замены или добавки (до 6 лет).

Более высокие антифрикционные свойства имеет дисульфат мо­ либдена. Действие его заключается в образовании очень тонкой, плотно прилегающей пленки к поверхности детали, которая полу­ чает хорошее скольжение. Дисульфат молибдена обладает высокой химической стойкостью, он сохраняет невысокий коэффициент тре­ ния, равный 0,02, при температуре до 800—900° С. Наилучшие пока­ затели термической стойкости он имеет в интервале температур от

24