Обоснование рациональных параметров промежуточных линейных приводов с прижимными элементами для ленточных конвейеров

• Автор: Труфанова, Инна Сергеевна
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Состояние изученности вопроса, анализ опыта эксплуатации конвейеров с промежуточным приводом

1.1 Конвейеры с промежуточным барабанным приводом

1.2 Конвейеры с фрикционным приводом

1.2.1 Конвейерный поезд

1.2.2 Фрикционный привод

1.2.3 Привод с автомобильными шинами

1.3 Опыт применения конвейеров с линейными приводами

1.3.1 Конвейеры с промежуточным ленточным приводом

1.3.2 Линейный асинхронный привод
1.3.3 Магнитофрикционый привод
1.3.4 Вакуум-приводы
1.4 Выводы по главе
2 Исследование взаимодействия промежуточного привода с конвейерной лентой
2.1 Передача силы тяги линейным приводом
2.2 Передача силы тяги барабанным приводом
2.3 Передача силы тяги вакуум-приводом и магнитофрикционным приводом
2.4 Передача силы тяги фрикционным приводом
2.5 Анализ рассмотренных промежуточных приводов
2.6 Разработанный промежуточный привод с дополнительным прижатием
2.7 Разработанный промежуточный привод с обхватом
2.8 Разработанный промежуточный привод с перегородками
2.9 Разработка математической модели передачи тягового усилия промежуточным линейным приводом
2.10 Выводы по главе
3 Установление зависимостей между параметрами прижимных элементов и величиной приращения тягового усилия
3.1 Разработка стенда для определения зависимости тягового усилия от параметров промежуточного привода
3.2 Методика проведения эксперимента
3.3 Сравнение предложенных конструкций промежуточных линейных приводов
3.4 Выводы по главе
4 Разработка методики расчета и выбора рациональных параметров привода с увеличенным тяговым усилием
4.1 Разработка структуры модели
4.2 Методика расстановки приводов
4.3 Исходные данные для моделирования
4.4 Анализ результатов моделирования работы промежуточных приводов
4.5 Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Устойчивой тенденцией развития горных предприятий является повышение производительности горной техники вкупе со всевозможными попытками снизить эксплуатационные и капитальные затраты. В связи с этим разрабатываются новые виды транспортных установок обеспечивающих лучшую производительность и энерговооруженность. В области карьерного транспорта ведущую нишу заняли автосамосвалы, во многом благодаря своей маневренности. В области магистрального транспорта железнодорожному транспорту назрела достойная замена - ленточные конвейеры.
Основное достоинство ленточного конвейера в его массе. Говоря точнее, в отношении массы конвейера к массе перемещаемого им груза. На единицу перевозимого груза масса конвейера много меньше, чем масса железнодорожного транспорта или, тем более, автомобильного.
Прогресс в конвейеростроении движется в направлении увеличения длины конвейера в одном ставе, что позволяет ощутимо сократить затраты и повысить надежность всей конвейерной линии.
Так, например, конвейерные линии угольных шахт характеризуются значительной протяженностью и многозвенностью. На крупнейшей шахте Печорского угольного бассейна «Воргашорской» длина конвейерных линий превышает 30 км. Конвейерные линии капитальных уклонов этой шахты, длиной до 3 км, состоят из пяти последовательно установленных ленточных конвейеров. Многозвенность конвейерных линий отрицательно сказывается на их надежности. Каскад из пяти последовательно установленных конвейеров обладает коэффициентом готовности 0,75 при коэффициенте готовности отдельного конвейера 0,96-0,98. Этот пример
[27] - серьезный повод задуматься над путями усовершенствования ленточных конвейеров.
Решение этой проблемы возможно путем увеличения длины става конвейера с головным барабанным приводом, однако это влечет за собой увеличение прочности, а следовательно и стоимости, конвейерной ленты,

увеличение мощности и габаритов приводной станции, что снижает эффективность применения конвейеров. Поэтому длина конвейеров, применяемых на шахтах, обычно не превышает 1000... 1500 м.
Другое решение задачи увеличения длины става конвейера заключается в применении промежуточных приводов. Применение промежуточных приводов позволяет увеличить длину конвейеров в одном ставе до нескольких километров, используя при этом низкопрочную конвейерную ленту значительно меньшей стоимости. На рисунке 1 приведена выгода в натяжении ленты от применения промежуточных приводов, как это объявлено в рекламных проспектах корпорации Continental Conveyor Ltd [29].
Booster System
Рисунок 1 - Достоинства промежуточных приводов [29]
Уменьшая натяжение ленты, применение промежуточных приводов имеет только один недостаток - повышение конструктивной сложности, а все остальные свойства конвейера остаются на прежнем уровне - это мощность, скорость, производительность и пр. В настоящее время, когда конструктивная и технологическая сложность больше не представляют собой серьезного препятствия, использование промежуточных приводов является самым перспективным направлением развития конвейерной техники.

где б'цб, З'сб - натяжения набегания ленты на барабан и сбегания ленты с барабана соответственно, Н; а — угол обхвата лентой барабана, радиан; / - коэффициент сцепления;/^ - коэффициент трения скольжения между лентой и барабаном.
Также, согласно Жуковскому, /а принято называть «тяговым фактором» барабана ввиду того, что он постоянен для каждого барабана.
Непосредственно рассматриваемое нами тяговое усилие создается барабаном не впрямую, а косвенно - за счет создания разницы в натяжениях:
Т’тах = З'нб - 5сб = 5сб ( е^1 — 1) (2.4)
Таким образом, на величину тягового усилия, передаваемого таким приводом, влияют минимум три фактора:
1. Натяжение 5Сб создается перед пуском конвейера усилием его натяжного устройства. После пуска конвейера значение 5Сб, называемое предварительным натяжением ленты, остается практически неизменным. А максимальное натяжение может быть в /а раз больше минимального. Задавая конкретное минимальное натяжение, тем самым обеспечиваем величину максимального натяжения. На рисунке 2.11. показано влияние предварительного натяжения на силу тяги.
Рисунок 2.11 - Зависимость силы тяги от SCб (а) и натяжения 5Нб от 5Сб (б)
Этим способом повышения силы тяги пользуются предприятия -пользователи конвейеров.
2. Коэффициент трения / Его можно изменить путем футеровки поверхности приводных барабанов материалами. В результате получаем, что е!а стал другим, а это означает, что барабан может обеспечить другое отношение натяжений и, соответственно, другую максимальную силу тяги.