5.2 Расчет сил сопротивлений, натяжения ленты и

мощности привода

Сопротивления на ленточном конвейере условно подразделяются на распределенные и сосредоточенные.

Распределенные сопротивления действуют по всей длине конвейера и складываются из сопротивлений трения, т.е. из вредных сопротивлений движению ленты по роликам и продольной составляющей силы веса ленты и лежащего на ней груза. На горизонтальном конвейере действуют только вредные сопротивления.

Сосредоточенные сопротивления действуют в местах огибания лентой барабанов или батарей, расположенных по дуге окружности роликоопор, в пунктах погрузки на конвейер и промежуточной разгрузки с конвейера, а также на очищающих ленту устройствах.

5.2.1 Распределенные сопротивления

На прямолинейном конвейере длиной L (м), с углом наклона β, разностью уровней в начальной и конечной точках ±Н (H = L·sin β) и производительностью Q [т/ч], если [кг] - вес груза на длине конвейера 1 м; q_л [кг] - вес 1 м ленты, [кг] - то же, движущихся частей роликов на грузовой ветви и [кг], - то же на порожняковой ветви; ω' - коэффициент сопротивления движению ленты по роликам, то величина сопротивления на грузовой и порожняковой ветвях конвейера выражается соответственно в [кг]:

; (5.8)

. (5.9)

На горизонтальном конвейере:

; (5.10)

. (5.11)

Вес 1 м² ленты приведен в таблице 5.3. Вес 1 м ленты [кг].

Таблица 5.3 - Вес 1 м² ленты

Ленты с прокладками		Резинотросовые ленты
Число прокладок	Вес, кг/м2	Тип ленты	Вес, кгс/м2
4	18	РТЛ-1500	28
5	20	РТЛ-2500	37
6	22	РТЛ-3150	43
8	25	РТЛ-4000	48
		РТЛ-5000	55
		РТЛ-6000	65

Веса вращающихся частей роликоопор на длине конвейера 1 м на грузовой и порожняковой ветвях находятся из выражений:

, [кг/м]; (5.12)

, [кг/м]. (5.13)

где и - вес вращающихся частей роликоопоры на грузовой и порожняковой ветвях, [кг]; l' и l" - шаг роликоопор рабочей и порожняковой ветвей, обычно:

l' = 0,8 - 1,2, [м],

l" == (3 - 4) l'. [м].

Веса вращающихся частей роликоопор в зависимости от ширины ленты приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Веса вращающихся частей роликоопор

Ширина ленты, мм	Трехроликовая роликоопора в исполнении				Однороликовая роликоопора
	нормальном		тяжелом
	Диаметр ролика, мм	Вес, кгс	Диаметр ролика, мм	Вес, кгс	Диаметр ролика, мм	Вес, кгс
400	102	10	-	-	102	6
500	102	11,5	-	-	102	7,5
650	102	12,5	-	-	102	10,5
800	127	22	159	45	127	19,0
1000	127	25	159	50	127	21,5
1200	127	29	159	57	127	26
1400	159	50	194	108	159	40
1600	-	60	194	116	-	-
(1800)	-	82	194	122	159	47
2000	-	-	219	190	-	-

Основным фактором, определяющим величину распределенных вредных сопротивлений, является коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам ω'^. Его значение складывается из сопротивлений: трению в подшипниках роликов и в их уплотнениях, вдавливанию роликов в ленту; деформированию груза и ленты при перекатывании по роликоопорам.

Сопротивление в подшипниках зависит от их конструкции, типа уплотнений, точности сборки, а также от типа смазки, температуры окружающей среды и пр. Сопротивление вдавливанию роликов в ленту в значительной степени зависит от модуля упругости материала ленты, диаметра ролика, нагрузки. Сопротивление от деформирования груза и ленты наименее изучено. Оно зависит главным образом от величины провисания ленты между роликоопорами. С увеличением натяжения ленты при прочих равных условиях оно уменьшается. Составляющие общей величины коэффициента сопротивления ω' распределяются примерно в таком соотношении: в подшипниковых узлах роликов 20 - 30 %, вдавливания роликов в ленту 12 - 18 %, от деформирования груза и ленты 50 - 60 %.

Существенным фактором, определяющим величину коэффициента сопротивления, является также температура воздуха. Из опыта эксплуатации ленточных конвейеров на открытых разработках известно, что в зимнее время расход энергии при прочих равных условиях возрастает. Специальными наблюдениями установлено, что даже летом при колебании температуры воздуха в течение суток на 20 ⁰C сопротивление холостого хода изменялось на 10%. На одной из установок экспериментальным путем было определено также, что при изменениях температуры от +5 до - 18 ⁰С сопротивление холостого хода увеличилось на 60 %. Поэтому особое значение имеет применение в зимние месяцы менее вязких сортов смазки, чем в летние, а при долгодействующей смазке подшипников роликов - применение смазки специальных сортов, на степень вязкости которой мало влияет изменение температуры.

В разных нормах для коэффициента сопротивления ω' предусматриваются различные значения. Для конвейеров на открытых разработках, в том числе передвижных, можно рекомендовать принимать с некоторым запасом:

ω' = 0,025 - 0,030,

причем нижний предел предусматривается для длинных высокопроизводительных установок. Значение коэффициента сопротивления ω' для подвесных шарнирных роликоопор практически такое же, как и для жестких.

Введение в расчет завышенного коэффициента сопротивления дает при расчетах, особенно горизонтальных конвейеров, завышенные значения тягового усилия и натяжения ленты. На этом основании принимаются лента излишне высокой прочности на растяжение и двигатели излишне большой мощности, что приводит к неоправданному удорожанию конвейера. Неполное же использование мощности двигателя вызывает уменьшение tg φ, что особенно сказывается при работе конвейера с неполной загрузкой.