А б р а з и в н о с т ь – свойство истирать соприкасающиеся поверхности при их относительном скольжении. Это свойство особенно характерно для острокромочных грузов.
Х р у п к о с т ь – свойство грузов разрушаться при падении, толчках.
С л е ж и в а е м о с т ь – способность насыпных грузов терять сыпучесть при длительном хранении в штабелях, бункерах и пр. (цемент, известь, гипс и др.).
С м е р з а е м о с т ь – свойство насыпных грузов, содержащих влагу, образовывать монолит при низких температурах (уголь, руда, глина, песок и др.).
Л и п к о с т ь – способность грузов прилипать к соприкасающимся поверхностям твердого тела (мокрые и влажные грузы).
Кроме этих основных свойств грузы обладают и другими: поврежда-емость, взрывоопасность, самовозгораемость, коррозионная активность, ядовитость и другие, которые могут в ряде случаев решающим образом повлиять на выбор способа транспортирования.
12.3. Производительность машин непрерывного действия
Производительность транспортирующей машины, перемещающей материал равномерно, непрерывным потоком, равна объему (количеству) материала, проходящего через данное сечение рабочего элемента в единицу времени. Если площадь поперечного сечения потока материала А (м2), скорость движения материала υ (м/с), а плотность γ (кг/м3), то массовая производительность машины
(т/ч)
П = 3,6FАυ γ,
объемная (м3/ч)
П0 = 3600Аυ.
В силу непрерывности потока массу материала можно выражать в виде линейной величины q (кг/м) :
q = А γ . (12.1)
Тогда массовая производительность (т/ч) машины
П = 3,6 q υ. (12.2)
В случае транспортирования материала в отдельных сосудах, например в ковшах вместимостью i (м3), при среднем коэффициенте наполнения ковшей ψ и расположении их вдоль тягового органа конвейера с шагом р (м), линейная вместимость ковшей q = i ψ/ р (м3/м), а линейная масса (кг/м) материала
q = iψγ/р. (12.3)
Следовательно,
П = 3,6υiψγ/р=3,6qυ/р. (12.4)
При перемещении штучных грузов массой m0 (кг) каждый, расположенных с шагом р (м), линейная масса материала
q = m0 /р. (12.5)
Тогда массовая производительность (т/ч) машины
П = 3,6υm0/р. (12.6).
Глава 13. ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
13.1. Общие сведения. Конструкция конвейеров
Ленточные конвейеры предназначены для непрерывного перемещения насыпных и мелкоштучных грузов в горизонтальном, наклонном и вертикальном направлениях. Они нашли широкое применение во всех отраслях народного хозяйства, промышленности, сельском хозяйстве, в горнодобывающей, металлургической промышленности и пр. благодаря своим достоинствам:
– непрерывность транспортировки, способствующая повышению производительности машин, которые работают в комплексе с ленточными конвейерами;
– простота конструкции, надежность в работе и удобство обслуживания;
– возможность полной автоматизации с применением средств
регулирования и контроля;
– возможность транспортирования грузов при углах наклона до 24°, а специальными конвейерами – до 90°, что значительно сокращает транспортные коммуникации по сравнению с другими видами транспорта;
– возможность разгрузки перемещаемого груза в любом месте трассы конвейера.
зРисунок 13.1– Трассы ленточных конвейеров
Недостатки ленточных конвейеров: большая стоимость и недостаточная долговечность ленты, невозможность транспортирования грузов высокой температуры, липких, острокромочных и др.
Ленточный конвейер в одном ставе (рис. 13.1, а, б) состоит из гибкой замкнутой, предварительно натянутой ленты 1, являющейся одновременно грузонесущим и тяговым органом, приводного 2 и натяжного 7 барабанов; роликоопор 5 для поддержания рабочей и нерабочей ветвей, привода, состоящего из одного или нескольких приводных барабанов, редуктора 3, двигателя 4 и муфт, натяжного устройства 8, опорной металлоконструкции 6, загрузочного 9 и разгрузочного устройств, очистных устройств 10.
Ленточные конвейеры бывают стационарные и передвижные.
Конвейерные установки имеют широкий диапазон производительности: от нескольких тонн до 20 тыс. т/ч с шириной ленты от 300 до 3000 мм и скоростью до 8 м/с. При применении современных высокопрочных лент и многобарабанных приводов стало возможным создавать конвейеры длиной до 8... 10 км в одном ставе, а конвейерные магистрали эксплуатируются длиной до нескольких десятков километров (и даже более 200 км на открытых горных разработках).
Конвейеры, установленные горизонтально, наклонно вверх и наклонно вниз
до 5...8° работают в двигательном режиме, а конвейеры с углом наклона вниз более 5...8° работают в генераторном режиме.
Трассы конвейеров могут быть (рис. 13.1): в – горизонтальными; г, д – изогнутыми в вертикальной плоскости; е – горизонтально-наклонными со сдвоенным приводом; ж – комбинированными из многих конвейеров (большой длины); з – специальными. Существует группа ленточных конвейеров, у которых тяговые и грузонесущие функции выполняются различными органами: ленточноканатные и ленточно-цепные, у которых лента является грузонесущим органом, а канат и цепь – тяговым.
Л е н т о ч н о - к а н а т н ы е к о н в е й е р ы – это конвейеры, в которых функции грузонесущего элемента выполняет лента 1, а функции тягового элемента – канаты 4 (рис. 13.2, а, б). Два замкнутых тяговых каната, поддерживаемых опорными роликами, огибают приводные и натяжные шкивы, образуют параллельные замкнутые и расположенных в вертикальной плоскости контуры. Тонкая лента с утолщенными бортами 2 для опоры на тяговый канат 4 имеет стальные завулканизированные полосы 3, создающие поперечную устойчивость ленты.
Лента и канаты имеют раздельные натяжные устройства. Для получения равных скоростей движения канатов шкивы приводятся в движение симметричным дифференциальным редуктором или раздельными приводами с двигателями с фазовым ротором, позволяющими смягчить рабочие характеристики путем введения сопротивления в цепь ротора и сделать их приблизительно одинаковой жесткости. Канаты по всей длине опираются на желобчатые ролики, расположенные друг от друга на расстоянии 5...8 м.
Углы наклона таких конвейеров ограничиваются сцеплением канатов с лентой в пусковой период ( до 10... 12°).
К недостаткам конвейера относятся: быстрый износ каната (срок службы до 6 месяцев), сложность и громоздкость конструкции. Однако при больших длинах транспортирования (несколько километров) ленточные конвейеры конкурентноспособны с обычными конвейерами.
Л е н т о ч н о - ц е п н ы е к о н в е й е р ы имеют тяговый орган – штампованная разборная цепь 6, а несущий – прорезиненная лента (рис. 13.2, в). Лента опирается на ведущий башмак 5, прикрепленный к тяговой цепи 6. Цепи приводятся в движение гусеничными приводами и при длинных конвейерах обеспечивается многоприводная система. Ленточно-канатные и ленточно-цепные конвейеры применяют при большой длине транспортирования грузов – до 1 км и более.
К р у т о н а к л о н н ы е и в е р т и к а л ь н ы е к о н в е й е р ы . Чем
больше угол наклона конвейера, тем меньше его длина при той же высоте подачи груза. Применение таких конвейеров дает значительный экономический эффект в результате уменьшения длины занимаемых производственных площадей, капитальных затрат и др. Крутонаклонные конвейеры находят широкое применение в горнорудной и металлургической промышленности, для подачи топлива в котельные тепловых электростанций и др.
Применение ленточных конвейеров с выступами на рабочей поверхности
ленты позволяет транспортировать груз под углом до 50...60°. Однако они обладают существенным недостатком: непригодны для подачи влажных и липких грузов и поэтому находят ограниченное применение.
дРисунок 13.2– Специальные ленточные конвейеры.
К р у т о н а к л о н н ы й д в у х л е н т о ч н ы й к о н в е й е р (рис. 13.2, д)
содержит грузонесущую и прижимную приводные ленты , рычаги (вид в), с прижимными колесами .
Транспортируемый груз загружается на горизонтальном участке грузонесущей ленты , а затем при переходе на наклонный участок накрывается лентой , края которой прижимаются с помощью рычагов колесами , чтобы исключить просыпание груза.
К крутонаклонным относятся и скребково-ленточные конвейеры. Сыпучий груз находится между рабочей лентой основного конвейера и тяговой лентой с прикрепленными скребками вспомогательного конвейера. Скорости тяговой и рабочей лент одинаковы.
Вертикальный двухленточный конвейер (рис. 13.2, г) перемещает груз в замкнутом желобе, образуемом двумя лентами, которые прижимаются роликами. Две грузонесущие ленты 4 огибают приводные 2, 3 и натяжные 5, 6 барабаны.
На загрузочном горизонтальном участке лента 1 грузонесущего конвейера перемещается по роликам 7, а затем накрывается лентой 4 второго конвейера. На вертикальной трассе конвейера возникает подпор груза силами трения переходного участка, что исключает ссыпание груза вниз.
Для центрирования лент на вертикальном участке и предупреждения бокового схода к нерабочим обкладкам по краям обеих лент привулканизированы направляющие элементы 8, которые сжимаются прижимными колесами 9, 10 с помощью пружин 11. Кроме того, прижимные катки с одной стороны снабжены пружинами 12, что обеспечивает дополнительный прижим груза между лентами.