книги / Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов

Г л а в а II

ОБЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНВЕЙЕРОВ

§ 1. ТЯГОВЫЕ ГРУЗОНЕСУЩИЕ ЛЕНТЫ

Ленты по конструкции каркаса можно разделить на резинотка­ невые и резинотросовые.

Резинотканевые ленты

Резинотканевые многопрокладочные (послойные) ленты изготов­

Основными недостатками лент с каркасом из хлопчатобумажных прокладок являются их сравнительно невысокая прочность и под­ верженность гниению при проникновении в ленту влаги. Этих недо­ статков лишены получающие все большее применение ленты с кар­ касом из синтетических материалов: лавсана (терилена), капрона, анида (нейлона), вискозы (рейона) и др. К их числу относятся выпу­ скаемые отечественными заводами: а) ленты общего назначения из комбинированной ткани «Анид-хлопок» (предел прочности 120 кгс на 1 см ширины прокладки); б) ленты из ткани «лавсан-хлопок» (лавсан в основе, хлопок в утке), по прочности равноценные лентам из тканей ОПБ, применяемые для угольной и рудной промышлен­ ности (соответственно марок УЛХ и РЛХ); ленты К-300 из капроно­ вой уточно-шнуровой ткани (предел прочности 300 кгс на 1 см ши­ рины прокладки).

Число прокладок ленты возрастает с увеличением ее ширины (табл. II.2).

Для повышения срока службы ленты толщину рабочей обкладки принимают обычно больше, чем нерабочей. Ленты для руды имеют

Резинотросовые ленты

Резинотросовые ленты в зависимости от конструктивного испол­ нения разделяют на три типа. В лентах первого типа (рис. II.2, а)

вуют проникновению влаги в ленту, что вызывает коррозию тросов. Предусмотрен выпуск резинотросовых лент РТЛ прочностью

1500, 2000, 3000 и 3500 кгс на 1 см ширины ленты (табл. И.4). Удлинение ленты РТЛ при рабочих нагрузках не превышает0,5%.

Стыковка лент

Ленты всех типов изготовляют незамкнутыми. Резинотканевые ленты типа 1 поставляются длиной 80—400 м, типов 2, 2Р, 2УАХ, УЛХ и РЛХ 40—105 м, типа К-300 — не менее 80 м и резинотросо­ вая лента типа РТЛ 70—300 м. По согласованию с потребителем длина поставляемых лент может быть изменена.

Стыковку концов лент производят различными способами с ис­ пользованием двух видов соединений: неразъемных и разъемных. К первым относятся соединения, выполняемые горячей или холод­ ной вулканизацией, а также заклепками и проволочными скобами, ко вторым — выполняемые металлическими шарнирами или крюч­ ками, обеспечивающими возможность быстрой сборки и разборки.

К стыку ленты предъявляют требования прочности (по возмож­ ности приближающейся к прочности цельной ленты), плотности (во избежание просыпания мелких частиц груза на нижнюю ветвь), гибкости (в продольном и поперечном направлениях), долговечности, удобства и быстроты соединения лент.

Метод вулканизации является наиболее совершенным, так как он обеспечивает высокую прочность и долговечность соединения, плав­ ность прохода роликов и барабанов, небольшие затраты на ремонт.

При стыковке резинотканевых лент вулканизацией разделку кон­ цов производят ступенями (рис. II.3, а). Угол среза ленты рекомен­ дуется принимать а = 20 25°. Для бельтинговых лент ширину ступени принимают I = 150 -f- 300 мм. Разделанные концы ленты промазывают клеевым раствором и накладывают друг на друга, после чего производят вулканизацию. В подземных условиях при­ меняют переносные вулканизаторы ИРО-2710, ВШ-1 и ВГР-2.

Метод горячей вулканизации применяют и при стыковке резино­ тросовых лент. В этом случае каждый конец ленты разделывают в одну ступень, обнажая тросы и выбирая канавки между ними. При наложении концов ленты тросы одного конца попадают в ка­ навки другого, образуя необходимую нахлестку.

В последние годы получает распространение холодная вулкани­ зация стыков резинотросовых лент при помощи клея СВ-5 («самовулканизирующегося») в смеси с лейконатом (соотношение 10/1). Разделку концов и подготовку к склейке производят так же, как при горячей вулканизации. После наложения концов лент их зажи­ мают в прессе и выдерживают 12 ч.

В Донецком бассейне получил распространение способ стыковки лент П-образными скобами по методу ДонУГИ. Сущность этого способа сводится к следующему (см. рис. И.З, б): в предварительно расслоенный конец одной ленты А вкладывают конец другой ленты J5, имеющий ступенчатую форму. Скобы, имеющие заостренные концы, забивают в ленту заподлицо с обкладкой (см. рис. И.З, в). Концы

Рис. II.3. Неразъемные соединения лент:

а — разделка конца резинотканевой ленты при стыковке вулканизацией; б — разделка концов лент при стыковке п-образными скобами; в — скрепления стыка П-образнымп ско­

бами

скоб загибают внутрь обкладки. Перед соединением подготовленных концов лент рекомендуется промазать их клеем для повышения прочности соединения и образования защитного слоя, препятству­ ющего проникновению влаги к прокладкам. Длина стыка 150— 175 мм, расстояние между скобами в ряду — 35 мм, а между рядами скоб — 20 мм. Параметры скоб принимают в зависимости от толщины ленты. Скобы изготавливают из стальной проволоки диаметром 1,5—2,5 мм, имеющей предел прочности на разрыв 100—150 кгс/мм2.

К преимуществам этого способа можно отнести: высокую проч­ ность (90—95% прочности цельной ленты), большой срок службы (до 20 месяцев), небольшие размеры, плавность прохода барабанов п роликов, небольшую трудоемкость изготовления.

Наиболее простым видом разъемного соединения является петле­ вое (рис. II.4, а). Количество петель принимают равным трем в соот­ ветствии с количеством роликов одной роликоопоры. Недостатки соединения: относительно низкая прочность (25—30% от прочности ленты), удары при проходе барабанов и роликов, низкий срок службы (3—6 месяцев). Хотя этот вид соединения находит применение на шахтах, рекомендован он быть не может.

В качестве разъемного стыка резинотканевых лент может быть рекомендовано соединение с помощью крючкообразных проволочных скоб по методу КНИУИ. Этот метод обеспечивает плотный быстро-

разъемный стык, не имеющий выступов и утолщений. Оборудование имеет незначительный вес, переносить его может один человек. Соединение может быть выполнено одним человеком за 40—60 мин.

Скобы (рис. II.4, б) изготавливают из проволоки диаметром 2,4—2Л8 мм, имеющей предел прочности на разрыв 150—180 кгс/см2.

Для запрессовки пакета скоб в ленту используют специальный лен­ точный сшиватель. Шов начинают на расстоянии 20—30 мм от края

Расчет осногных характеристик конвейерных лент

Одним из требований, вызванных необходимостью облегчения монтажа ленты, а также уменьшения энергоемкости установку является возможное снижение веса ленты.

Вес 1 м ленты может быть ориентировочно подсчитан по следу­ ющим зависимостям:

Одним из показателей совершенства ленты следует считать ее весовую характеристику К , равную отношению разрывного усилия

Нагрузки, действующие на ленту, носят не только статический, но и динамический характер (рис. II.5). Между тем до настоящего времени еще не разработан метод расчета, который позволил бы учесть многообразие всех действующих на ленту нагрузок. Поэтому расчет ведут на статические натяжения, которые, как показывают исследования, являются преобладающими.

Действительный запас прочности: а) резинотканевых лент

Требуемые высокие запасы прочности обусловлены неравномер­ ным распределением натяжения между прокладками или тросамил наличием ряда не учтенных расчетом нагрузок, а также ослаблением ленты в местах соединения.

Запасы прочности лент для конвейеров, работающих на карьерах

иповерхности шахт, а также для подземных конвейеров

слентой из ткани Б-820

Рис. II.5. Классификация нагрузок на конвейерную ленту

Р а с ч е т с о е д и н е н и й л е н т позволяет определить их основные параметры.

Расчет соединений резинотканевых лент вулканизацией сводится к определению длины ступени (см. рис. II.3, а) [8].

Поскольку в месте стыка сечение ленты ослаблено на одну про­ кладку, а число ступеней на единицу меньше числа прокладок в ленте уравнение равнопрочности прокладок и стыка примет вид

Я ( ; - 1 ) £ - я ц ; - 1 ) [ т ] л : к. с, (И.б)

где [т] — допустимая нагрузка на срез резиновой прослойки между

Значение Кк св зависимости от качества подготовки и вулканизации стыка может составлять 0,3—1,0, при расчетах можно принимать Кк с = 0,8. Угол среза прокладок рекомендуется принимать рав­ ным 64°.

Уравнение равнопрочности резинотросовой ленты и стыка при соединении вулканизацией с расположением тросов внахлестку

Расчет соединения П-образными скобами сводится к установле­ нию минимального количества скоб для обеспечения равнопрочности стыка и ленты.

Необходимое усилие сжатия соприкасающихся поверхностей

Так как стык должен быть равнопрочным ленте, то сила трения должна быть равна половине усилия разрыва ленты:

Подставляя это выражение в (11.11), получим

Значение 7УСЖ определяется исходя из следующих соображений. Так как скоба должна быть расположена заподлицо с поверхностью обкладки, то в процессе скрепления стыка тело скобы продавливает резину на величину, равную диаметру проволоки (см. рис. И .6, б)•

Рис. II.6. Расчетные схемы соединения ленты п-образными скобами

Поэтому на поперечину скобы действует нагрузка, вызванная силами упругости резины. Площадь контакта поперечины скобы с обклад­ кой может быть принята равной диаметральной площади попере­ чины скобы:

Д£р — абсолютная деформация обкладки, см.

Величина деформации обкладки максимальна на линии верти­ кальной оси симметрии сечения поперечиньх скобы (равна dCK) и минимальна в крайних точках горизонтальной оси симметрии этого