книги / Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов

1,25 м. Нижние ролики установлены на стойках через каждые 5 м. Концы канатов закреплены специальными зажимами к приводной и концевой станциям, которые установлены на фундаментах.

Для натяжения каната служат специальные натяжные стойки, расположенные с шагом 100 м по длине трассы. Натяжная стойка (рис. IV.19, б) имеет верхнюю неподвижную рамку 6 с двумя от­ клоняющими блоками и нижнюю подвижную рамку 7 с одним бло­ ком. Для натяжения каната между неподвижной и подвижной рам­ ками применяют домкрат, перемещающий нижнюю подвижную рам­ ку. Тем самым происходит натяжение огибающего блок каната. После натяжения каната рамку 7 стопорят валиками S.

Рис. IV.20. Схема подвески роликоопор и действующих сил в пролете ленточного конвейера с канатным ста­ вом

Расчет канатного става состоит в определении натяжения кана­ тов, необходимого для ограничения их провеса между опорами, так как при большом провесе канатов лента получает волнообраз­ ную форму, причем происходит перегрузка роликоопор, располо­ женных близ стоек, и соответственное уменьшение нагрузки иа ос­ тальные роликоопоры, а при ослаблении канатов и сильно натянутой ленте возникает опасность отрыва ее от средних роликоопор.

Рассматривая канат как гибкую нить, свободно лежащую в двух

где М — момент всех сил, действующих по одну сторону от этой точки.

Действующие на канат силы Р г = Р 2 = Р 3 = Р определяются из выражения

Обычно роликоопоры навешивают на канат симметрично отно­ сительно стоек с одинаковым шагом так, как показано на рцс. IV.20. В этом случае реакция стоек

где i — количество роликоопор в пролете.

Уравнение моментов для средней точки пролета, в которой стрела

где Z£. — расстояние от роликоопор до средней точки пролета. Натяжение каждого из двух канатов

Обозначив

конвейеры типажного ряда 2Л100, ЛБ100 имеют несущий канат диаметром dK = 22 мм.

Из выражения (IV.28) видно, что требуемое натяжение каната тем больше, чем больше силы Р и количество роликоопор в пролете Z, а также чем меньше к (отношение стрелы провеса / тах к длине про­ лета Z), величина которого не должна превышать 0,03. Поэтому, учитывая сложность крепления концов канатов большого диаметра, на сильно нагруженных конвейерах число роликоопор ограничивают тремя, а иногда и двумя в пролете. На легких конвейерах для умень­ шения числа опорных конструкций количество роликоопор в про­ лете принимают больше.

Для удержания канатов на определенном расстоянии друг от друга к ним под лентой крепят распорные дуги. Если последние отсутствуют, то канаты отклоняются роликоопорами не только вниз, но и навстречу друг другу. Чтобы избежать чрезмерного сбли­ жения канатов, натяжение их берут несколько выше расчетного.

Шаг роликоопор на грузовой ветви ленточного конвейера зави­ сит от ряда факторов, основными из которых являются предотвра­ щение чрезмерного провисания и выполаживания ленты между роли-

нием нагрузки на нее, которая, в свою очередь, возрастает с увели­ чением ширины ленты и насыпного веса груза, шаг роликоопор принимают в обратно пропорциональной зависимости от величины этих параметров.

Для конвейеров, перемещающих уголь, типаж подземных ма­ гистральных конвейеров предусматривает шаг роликоопор 1400 мм для лент шириной 500—800 мм; 1200 мм для лент шириной 1000— 1200 мм; 1000 мм для лент шириной 1200—2000 мм. Для порожня­ ковой ветви шаг принимают вдвое большим.

На очень длинных конвейерах, у которых натяжение ленты в го­ ловной части иногда в несколько раз превосходит ее натяжение в хво­ стовой части, оказывается целесообразным для сокращения количе­ ства роликоопор принимать два или три разных шага по длине кон­ вейера с уменьшением его к головной части.

Диаметр роликов жестких и подвесных роликоопор выбирают главным образом в зависимости от величины действующих на них статических и динамических нагрузок. Статическая нагрузка за­ висит от ширины ленты и насыпного веса груза, динамическая — от кусковатостИ груза, скорости ленты, а также от ее толщины, структуры и силы натяжения. Кроме того, скоростью ленты и диа­ метром роликов определяется скорость их вращения, достигающая на быстроходна* конвейерах 500—800 об/мин. С увеличением диа­ метра роликов •несколько уменьшается коэффициент сопротивления качению лецХы, но возрастает их вес и стоимость. Указанными соображениями руководствуются, устанавливая диаметр роликов. Принят следующий ряд наружных диаметров роликов: 108, 127, 159, 194 и 2ig >ш .

К ролику предъявляют следующие требования: минимальное и стабильное при разных условиях эксплуатации сопротивление вращению; обе(Шечение прочности и долговечности, определяемой не менее чем Тр0хгодичным сроком работы без ремонта; минимальный уход при эксплуатации; технологичность и ограниченная стоимость изготовление в условиях массового производства. Трудности, свя­ занные с осуществлением этих требований, обусловили большое разнообразие конструкций роликов, выпускаемых машиностроитель­ ными заводами. Однако на основе опыта эксплуатации ленточных конвейеров ц изменений, внесенных в последнее время в технологию их производив#» выявились некоторые общие прогрессивные на­ правления в конструировании роликов, к которым в первую очередь относятся расцоложение шарикоподшипников и способ их смазки.

На практике применяют три конструктивных типа роликов: на цапфах (полуосях), сделанных заодно с фланцами; со сквозной вращающейся вместе с роликом осью (в обоих случаях с подшипни­ ками, расположенными вне ролика) и с неподвижной осью и подшип­ никами, расположенными внутри ролика. Наилучшие эксплуата­ ционные качества показал третий тип. Оп является сейчас преобла­ дающим в практике конвейеростроения. Этот тип ролика позволяет также упростить станину роликоопоры и расположить на ней ро­ лики с меньшими зазорами (в которых может прогибаться и заклини­ ваться лента). В подвесных шарнирных роликоопорах этот тип является по существу единственным практически возможным.

Рис. IV.21. Подшипниковые узлы роликов:

а — с закладной смазкой; б — с возобновляемой смазкой; в — конст­ рукции УкрНИИПроекта

Другим направлением является отказ от. веема трудоемкой при эксплуатации конвейеров системы периодически возобновляемой смазки и применение (как основной) системы смазки, закладываемой на весь срок службы ролика (или до его ремонта). Реализация этого направления связана с созданием новых эффективных уплотнитель­ ных устройств, обеспечивающих высокую герметичность и не вызы­ вающих заметного увеличения сопротивления вращению роликов. Этим требованиям удовлетворяют применяемые в различных соче­ таниях лабиринтные уплотнения и упругие защитные кольца. Ла­ биринтные уплотнения изготовляют штамповкой и прессованием преимущественно из синтетических материалов, обладающих ан­ тифрикционными свойствами, мало истирающихся и не дающих абразивного продукта истирания. Упругие (мембранные) кольца изготовляют такими же способами из специальной тонколистовой стали или из упругих пластмасс, а иногда из маслостойкой резины.

На рис. IV.21, а показан подшипниковый узел в сборе с заклад­ ной смазкой, монтируемый в изготовленном глубоким прессованием стакане-фланце и состоящий из крышки 1\ упругого невращающегося фасонного кольца 2, образующего вместе с крышкой первую ступень уплотнения; установочного разводного кольца 3, закладываемого в выточку валика; вращающегося 5 и невращающегося 4 колец

двухступенчатого торцового лабиринта; шарикоподшипника 6 и уплот­ няющего упругого кольца 7. На рис.IV.21, б показан подшипниковый узел такого же типа с подводимой по осевой канавке в валике возо­ бновляемой смазкой и с другой технологией изготовления и крепле­ ния стакана-фланца.

На рис. IV.21, в показан новый хорошо себя зарекомендовавший тип подшипникового узла с закладной смазкой конструкции инсти­ тута УкрНИИПроект, состоящий из резинового кольца 2 первой ступени уплотнения; крышки 1 с жировыми канавками; невращающегося уплотнительного кольца 8 и шарикоподшипника б, защи­ щенного с обеих сторон фасонными уплотнительными кольцами 9 из капрона.

Способы центрирования ленты

Для предотвращения сбегания ленты в сторону и автоматического выравнивания ее хода применяют центрирующие роликоопоры. Конструктивно они разделяются на две группы: регулируемые и са-

кронштейны выполнены с пазами, позволяющими перекашивать нижний ролик по ходу ленты. В некоторых конструкциях поворот

и фиксация роликоопор осуществляются с помощью винтового устройства. Этот способ центрирования прост и экономичен, что поз­ воляет применить его на каждой роликоопоре для получения сум­ марного эффекта стабилизации ленты. Однако центрирующее дей­ ствие отдельных роликоопор невелико, так как смещающие силы от соседних роликов полностью или частично компенсируют друг друга.

Более эффективен способ центрирования ленты поворотом роли­ коопор под воздействием тягового органа или от самостоятельного привода.

Поворотные опоры (рис. IV.23, а) имеют установленные на рыча­ гах дефлекторные ролики 6, которые разворачивают роликоопору под действием отклонившейся ленты.

При повороте роликоопоры на угол а относительно ее нормального

Величина сопротивления движению ленты при качении ее по

где дл, др, q — соответственно вес ленты, движущихся частей ро­ ликоопоры и груза, приходящиеся на центрирующую роликоопору;

w' — коэффициент сопротивления движению ленты по нормально установленной роликоопоре.

Величина сопротивления движению ленты при скольжении ее по ролику

Момента, необходимого для разворота роликоопоры, часто ока­ зывается недостаточно вследствие увеличения сопротивления в шар­ нире (засорение, заклинивание, коррозия и пр.), и роликоопора не центрирует ленту, а лишь приспосабливается к движению по­ следней.

Для увеличения этого момента применяют принудительный раз­ ворот путем подтормаживания роликов (рис. IV.23, б). К боковому кронштейну поворотной балки 5 крепят механизм торможения под­ держивающего ролика 5, представляющий собой двуплечий рычаг, на одном конце которого установлен дефлекторный ролик 6, на дру­ гом — тормозные колодки 8. Дефлекторный ролик и тормозные ко­ лодки связаны между собой пружиной кручения. Пружина 9 удерживает тормозные колодки от соприкосновения с роликом при нормальной работе.

При воздействии кромки ленты 1 на дефлекторный ролик послед­ ний поворачивается, деформируя пружину кручения, в результате

Рис. IV.23. Конструкции самоцентрирующих роликоопор:

а — поворотных; б — с тормозами рычажного типа; в — качающегося типа; 1 — лента; 2 — кронштейн; 3 — поддерживающий ролик; 4 — несущая балка; 5 — поворотная опора; 6 — дефлекторный ролик; 7 — ограничительный упор; 8 — тормозные колодки; 9 — возвратная пружина; Ю — конечный выключатель; 11 — ось

тормозные колодки затормаживают поддерживающий ролик. По­ скольку скорость ленты постоянна, ролик 6 увлекается ею в напра­ влении движения, поворачивая роликоопору на некоторый угол

вления кромки ленты на дефлекторный ролик.

Для ограничения поворота роликоопоры предназначены упоры 7. Конечный выключатель 10, связанный с неподвижной частью роли­ коопоры, служит сигнализатором схода ленты. В электрической схеме предусмотрена выдержка во времени срабатывания, что предохра­ няет от частых выключений конвейера, так как обычно лента после схода возвращается в исходное положение.

Центрирующее действие роликоопоры можно увеличить, исполь­ зуя продольную составляющую веса ленты с грузом или для нижней ветви только ленты (рис. IV.23, в). Для этого поворотная часть ро­ ликоопоры 5 имеет возможность вращаться вокруг оси 11, располо­ женной под углом 15—30° к вертикали в сторону движения ленты. При повороте одна сторона опоры приподнимается (при сходе с нее лепты), а другая, наоборот, опускается под действием веса ленты, двигаясь по ходу ленты.

Описанная конструкция нашла ограниченное применение вслед­ ствие значительного износа нижней обкладки ленты.

Для увеличения момента, поворачивающего роликоопоры или концевые барабаны, разработаны устройства, в которых поворот производится от движущейся ленты или индивидуального привода через зубчатые, винтовые и гидравлические передачи. Такое цент­ рирующее устройство с пневматическим приводом [2] (см. рис. IV.22, г) служит для поворота концевого барабана 2 с помощью датчиков 5 схода ленты 1. Датчики схода ленты связаны с золотни­ ками 4, которые управляют пневмоцилиндрами 3. Ход поршней

сложностью, высокой стоимостью, необходимостью постоянного на­ блюдения и ухода при эксплуатации.

§ 4. ЗАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

Способы погрузки, помимо конструктивных особенностей кон­ вейера, определяются видом перемещаемого груза и скоростью кон­ вейерной ленты.

На рис. IV.24, а показана схема погрузки крупнокускового груза вибрационным или качающимся питателем-грохотом на кон­ вейер, движущийся с ограниченной скоростью, на рис. IV.24, б — на быстроходный конвейер с помощью профилированного лотка, на котором происходит формообразование грузопотока, сообщение ему скорости, близкой к скорости ленты, а иногда также подсев мелких фракций. Для конвейеров с весьма высокой скоростью, чтобы