Добавлен: 18.01.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Исследования механизма разрушения верхней обкладки ленты, подвергнутой ударному нагружению свидетельствуют о том, что при глубине внедрения фрагмента породы, превышающей 0,7 толщины ленты, происходит ее разрушение уже после однократного воздействия. При глубине внедрения фрагмента менее 0,25 мм толщины ленты наблюдается упругое оттеснение резинового слоя и механизма многоцикловой усталости. При этом отделение частиц износа с поверхностного слоя происходит после 105-106 циклов нагружения. Изнашивание ленты, обусловленное ударным воздействием крупных фрагментов породы, становится сопутствующим, а ведущим видом изнашивания является фрикционно-усталостное как на участке погрузки, так и на линейной части конвейера.
Для уменьшения интенсивности изнашивания ленты при транспортировании крупнокусковых фрагментов используют узлы конвейеров с высокой податливостью опор и возможностью снижения динамических нагрузок. К таким узлам относят канатный став и подвесные роликоопоры, шарнирные узлы подвесных роликоопор, ролики с повышенной податливостью обечаек, выполненных из композиционных материалов на основе полимеров или футерованных эластичным материалом. Эффективным конструкторским решением является из них применение в загрузочном узле конвейера роликов с обечайками повышенной деформации. Это обеспечивает, как показывает анализ математической модели ударного воздействия крупного фрагмента породы с лентой, расход кинетической энергии не только на процесс локального деформирования ленты, но и на деформирование обечайки ролика и динамический прогиб ленты. Примененная модель разработана с применением универсального метода в виде совокупности интегро-дифференциальных уравнений, связывающих перемещения указанных элементов конвейера с параметрами транспортируемого фрагмента, параметрами физико-механических характеристик материала ленты и обечаек, величиной натяжения ленты, ее размерными параметрами и расстоянием между роликоопорами.Характерной причиной разрушения и изнашивания конвейерных лент является многоцикловое деформирование вследствие перемещения по опорам линейной части конвейера, зависящее от совокупного коэффициента сопротивления движению. Значение этого коэффициента определяется сопротивлением вращению роликов, зависящим от их вдавливания в ленту (в основном, это гистерезисные потери, обусловленные несовершенной упругостью обоих контактирующих тел) и от их величины перекоса по длине става - первая составляющая, а также сопротивлением транспортируемого продукта деформированию на роликоопорах (при приближении к роликоопоре продукт испытывает напряжение сжатия, а по мере удаления от нее - сжимается) - вторая составляющая.
Первую составляющую коэффициента сопротивления определяют преимущественно параметрами механических характеристик материалов контактирующих тел (лента-ролик), давлением в зоне контакта, скоростью перемещения и величиной натяжения ленты, точностью установки роликов . Решение уравнения напряженно-деформированного состояния транспортной ленты позволило оценить влияние величины натяжения ленты, наблюдающегося при удалении от натяжного барабана. Представляя ленту согласно «движущейся анизотропной оболочкой двоякой кривизны», получены дифференциальные уравнения, описывающие напряженно-деформированное состояние ленты в промежутках между роликоопорами и предложена методика расчета оптимального шага расстановки роликов.Путем теоретического (с применением метода Ритца) и экспериментального решения показано, что вторая составляющая коэффициента сопротивления движению ленты зависит от размеров конвейера и условий эксплуатации. Значение коэффициента сопротивления монотонно возрастает с увеличением расстояния между роликоопорами, степени заполнения ленты перемещаемой массой и уменьшением величины натяга ленты. Характер зависимостей близок к экспоненциальным. Установлено, что сопротивление движению роликов существенно (на 30-35 %) снижается при разнесении боковых и средних роликов в разные плоскости. При этом нагрузка на средний ролик уменьшается, а на боковые - растет. Благодаря этому возрастает центрирующая способность роликов и снижаются величина деформация и износ ленты. Смещение среднего ролика вдоль конвейера до середины пролета между роликоопорами, а также увеличение его длины способствует не только снижению величины напряжений в ленте, но и повышает устойчивость формы желоба. Установлено, что конструкция роликоопоры, в которой длина среднего ролика соответствует 0,25-0,3 ширины ленты, а его смещение по ходу движения ленты составляет 0,1-0,3 м является оптимальной.
Повышенный износ транспортерной ленты наблюдается на переходных участках (области лоткообразования, искривления става в вертикальной и горизонтальной плоскостях). В этом случае, помимо основных деформаций, определяющихся величиной тягового усилия, лента испытывает значительно большие по величине знакопеременные деформации. В результате напряжения на этих участках могут достигать более 60 % параметра предела прочности адгезионной связи армирующих элементов с резиновым слоем и являться основной причиной расслоения ленты. Анализ уравнений,
описывающих процессы деформирования резинотросовой ленты, моделируемой упругой средой, в которую помещен несжимаемый стержень круглого сечения, показал, что нормальные и касательные напряжения достигают максимального значения вблизи поверхностного слоя армирующих элементов. Поэтому повышение сопротивления резинотросовой ленты усталостному разрушению может быть достигнуто увеличения путем прочности адгезионного соединения резиновых обкладок и армирующих элементов. Важное значение имеет выбор оптимальных размеров переходных участков, величины шага укладки армирующих элементов, длины дуги искривления става конвейера или длины участка переворачивания ленты.
Параметры интенсивности изнашивания ленты зависят от времени эксплуатации конвейера. Максимальных значений он достигает в момент пуска конвейера, когда на транспортерную ленту действуют значительные по величине динамические усилия. Величина динамических усилий в ленте уменьшается при увеличении расстояния между роликоопорами и приводом, уменьшении усилия привода и массы транспортируемого материала. Снижение величины динамических усилий в периоды пуска конвейера путем управления эксплуатационными и конструкционными параметрами обеспечивает возможность существенного увеличения параметра эксплуатационного ресурса конвейерной ленты.
2. Специальная часть2.1 Назначение, устройство и принцип работы конвейера для транспортировки сыпучих грузов
Рисунок 1 - Ленточный конвейер
Ленточный конвейер (рисунок 1) - машина непрерывного действия, предназначенная для транспортировки навалочных грузов по горизонтальным и комбинированным трассам.
Конвейер представляет собой бесконечную непрерывно движущуюся ленту, транспортирующую различные навалочные грузы. Лента приводится в движение силой трения между ней и приводным барабаном; опирается по всей длине на стационарные роликоопоры. В шахтах и карьерах ленточные конвейеры служат для транспортирования полезных ископаемых и породы из проходческих
, вскрышных и добычных забоев по горизонтальным и наклонным выработкам внутри горных предприятий, подъёма их на поверхность и последующего перемещения к обогатительной фабрике или погрузочному пункту внешнего транспорта, а породы - в отвал. Ленточные конвейеры применяют также для доставки полезных ископаемых от горного предприятия непосредственно к потребителю. В шахтах специально приспособленные ленточные конвейеры используются иногда для перемещения людей по наклонным выработкам.
Ленточный конвейер является наиболее распространённым типом транспортирующих машин, он служит для перемещения насыпных или штучных грузов. Применяется на промышленных производствах, в рудниках и шахтах, в сельском хозяйстве. В зависимости от свойств и природы перемещаемого груза угол наклона рабочей стороны ленты может быть установлен до 30°.Часто конвейерная лента является одной из частей транспортирующего устройства. Ленточные конвейеры широко используются во многих отраслях промышленности - горнодобывающей и горнообрабатывающей промышленности, металлургии, производстве строительных материалов, химической промышленности, в переработке и утилизации отходов/мусора.
Основными элементами ленточного конвейера являются:
-
лента конвейерная; -
привод; -
став с роликоопорами; -
загрузочное и натяжное устройство.
Рисунок 2 - Конструкция конвейера
Основное применение конвейеров (рисунок 2) -транспортирование угля в выработках, примыкающих к очистному забою, в комплекте с телескопическим ленточным конвейером, надвижным перегружателем или скребковым конвейером. В конвейере лента (1) первый приводной барабан (3) огибает рабочей стороной, а второй барабан (2) - нерабочей. Приводные барабаны кинематически жестко связаны редуктором (5) и приводится во вращение электродвигателем (4). Натяжная станция - полуавтоматическая; состоит из натяжного барабана 6, размещенного на тележке, и электролебедки (9). Барабан (6) и лебедка (9) соединены канатным полиспастом (7). Контроль натяжения осуществляется гидродатчиком (8). Соединение всех элементов линейной секции - безболтовое, легкоразборное.
Кроме того, на ленточные конвейеры устанавливают ловители ленты, механизмы для её очистки, взвешивания груза и др. Привод состоит из электродвигателя, редуктора, соединительных муфт, тормоза и приводного барабана (барабанов). Различают несколько схем приводов по числу и месту установки барабанов.
Став ленточного конвейера делается с "жёсткими" и шарнирно-подвесными роликоопорами - три или пять роликов на грузовой ветви ленты и один или два на порожняковой.
Шарнирные роликоопоры отличаются податливостью при прохождении над ними крупных кусков груза. Загрузочные устройства ленточного конвейера, используемые при работе экскаваторов непрерывного действия (роторных, цепных), имеют вид приёмной воронки с бортами, направляющими грузопоток; при погрузке экскаватором цикличного действия (мехлопатой, драглайном) они снабжаются питателем. Натяжные устройства - барабанная электролебёдка с системой канатных блоков, на стационарных ленточных конвейерах - иногда механизмы гравитационное типа.
Ленты в свою очередь классифицируют на:-
резинотросовые; -
резинотканевые (бельтинговые, синтетические).
Резинотросовая конвейерная (транспортерная) лента состоит из каркаса, рабочей и нерабочей резиновых обкладок с бортами. Каркас представляет собой завулканизированные в резину оцинкованные тросы, половина которых имеет правую скрутку, а другая половина левую. Каркас состоит из высокопрочных стальных тросов, уложенных в один слой, которые передают напряжение вдоль оси ленты. Каркас защищают резиновые обкладки, свойства которых приспособлены характеру транспортируемого материала и окружающей среды, в которой эта лента эксплуатируется.
Резинотканевая лента состоит из текстильного каркаса, которая является несущим слоем. Количество текстильных слоёв влияет на разрывную прочность резинотканевой ленты, которая измеряется в ньютонах на метр. Обклад сверху рабочей стороны ленты конвейерной резинотканевой всегда бывает толще, чем снизу. 2.2 Работы, выполняемые при ремонте конвейера для транспортировки сыпучих грузов
Обслуживание конвейера заключается в наблюдении за его работой, периодическом осмотре, регулировании, смазке и выполнении плановых и срочных ремонтов.
Плановые ремонты конвейера производится в строго установленные сроки и в полном объёме. От своевременности и качества планово-предупредительных ремонтов зависит надёжность работы конвейера.
Для ленточного конвейера рекомендуется следующие сроки плановых ремонтов: