Ленточный конвейер

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

конвейер транспортировка груз

Введение

1. Общие сведения

1.1 Ленты

1.2 Натяжные станции ленточных конвейеров

1.3 Роликоопоры

2. Рабочая часть

2.1 Центрирование ленты

2.2 Дефлеторный ролик

2.3 Барабан с наваренными полусферами

2.4 Керамические вставки

Вывод

Список литературы

Введение

Ленточный конвейер - устройство для транспортировки твердых сыпучих грузов. Он состоит из множества деталей, которые из-за агрессивных сред или трения выходят из строя.

В данной курсовой работе будет описан принцип работы конвейера, его отдельных узлов, деталей, приведены схемы модернизации со всеми положительными и отрицательными характеристиками.

1. Общие сведения

Рис. 1. Принципиальные схемы ленточных конвейеров

Принцип действия - перемещение груза на ленте, относительно которой груз неподвижен. К основным составным частям конвейера (рис. 1, а, б) относятся: лента 1, являющаяся тяговым и несущим органом; поддерживающие ленту роликоопоры верхней 2 и нижней 5 ветвей; приводная станция 4, приводящая ленту в движение; натяжная станция 6 для создания натяжения ленты; опорная конструкция 3 для укрепления роликоопор; загрузочное устройство 7.

Конвейеры классифицируются по следующим признакам:

по назначению - общего назначения, применяющиеся на поверхности шахт, обогатительных фабриках и т. п.; подземные; для открытых работ; специальные (для погрузочных машин, катучие конвейеры и др.);

по виду грузов - для обыкновенных сыпучих грузов; для скальных кусковатых грузов;

по виду несущей ветви - с верхней несущей ветвью (рис. 1, а); подземные

ленточные конвейеры с нижней несущей ветвью (рис. 1, б); с двумя несущими ветвями (рис. 1, в);

по положению холостой ветви - с нормальным расположением (рис. 1, а, б), когда холостая ветвь опирается на ролики грязной стороной; с повернутым расположением (рис. 1, г), когда холостая ветвь переворачивается на обоих концах конвейера и опирается на ролики чистой стороной;

по форме поперечного сечения несущей ветви - с плоской лентой (рис. 1,б);

с желобчатой лентой (рис. 1, е);

по виду трассы конвейера - прямолинейные; криволинейные в профиле;

криволинейные в плане.

Угол наклона ограничивается силами трения между лентой и транспортируемым материалом. При гладких лентах он составляет 18-22°, а при специальных повышается на 5-15°. Длина конвейера зависит от прочности материала, из которого изготовлена лента, и составляет для горизонтальных конвейеров от 300-400 м (хлопчатобумажная лента) до 3-5 км (тросовая лента). Длина наклонных конвейеров в 3-5 раз меньше. Производительность подземных конвейеров до 1000 т/ч, карьерных до 20000 т/ч. Конвейер в плане прямолинейный, но можно допустить небольшие искривления; в профиле конвейер может быть криволинейным. Возможно транспортирование практически всех насыпных грузов горных предприятий, за исключением весьма липких.

Достоинства: высокая производительность; возможность транспортирования как по горизонтали, так и под углом вверх или вниз; сравнительно небольшая энергоемкость и большая длина в одном агрегате; возможность автоматизации. Недостатки: невозможность транспортирования при углах наклона более 18-22°, а также при сильно искривленной трассе; сравнительно малый срок службы роликов и ленты и высокая их стоимость; зависимость работы от климатических условий (для конвейеров открытых разработок); необходимость предварительного дробления крупнокускового материала. В настоящее время в СНГ работает около 500 тысяч конвейеров, из которых 90% составляют ленточные. В угольных шахтах они широко применяются для транспортирования грузов по наклонным и горизонтальным выработкам, на рудных шахтах - пока только в наклонных стволах. На поверхности шахт и на обогатительных фабриках это главный вид транспорта. На карьерах ленточные конвейеры применяются очень широко. Из всех видов транспорта ленточные конвейеры наиболее перспективны. Прочие типы конвейеров не могут конкурировать с ленточными - их применяют только тогда, когда по каким-либо причинам нельзя применить ленточные (большой угол наклона, искривления в плане и др.).

1.1 Ленты

Ленты изготовляются общего назначения и специальные: огнестойкие (невоспламеняющиеся при пробуксовке); неэлектризуемые (с антистатическими добавками, предотвращающими воспламенение метано-воздушной среды поверхностными электростатическими зарядами); морозостойкие (до - 55° С) или теплостойкие (до +100° С). Ленты общего назначения работают при температуре от -25°С до + 60°С.

Классификация лент по конструктивному признаку приведена на рис. 2.

Тканевые нарезные ленты состоят из прокладок 1, составляющих каркас ленты, защищаемый от повреждений и проникновения влаги верхней 2, нижней 3 и боковыми 6 обкладками, которые могут усиливаться слоем брекерной ткани 5. Между прокладками имеются слои резины 4 (сквиджи). Прокладочная ткань (бельтинг) изготовляется из хлопка или из синтетических материалов (капрон, перлон, нейлон, винилон, лавсан, терилен, искусственный шелк, стекловолокно). Применяются и комбинированные ткани: основа из синтетического волокна, а уток - из нитей хлопка.

Завернутые ленты имеют повышенную устойчивость против расслоения бортов.

Рис. 2. Классификация конвейерных лент по конструкции (сетчатые ленты показаны в плане)

Каркас кордовых лент образуется из слоев кордовой ткани, представляющей слой продольных шнуров (кордов), переплетенных в поперечном направлении тонкими нитями. Кордовые ленты прочнее тканевых, меньше вытягиваются, хорошо противостоят ударным нагрузкам, но более сложны в изготовлении. Однопрокладочные ленты имеют один слой кордов с усиленным поперечным переплетением или один слой толстой ткани. Эти ленты высокопрочны, устойчивы против износа бортов, не расслаиваются, хорошо противостоят ударам острогранных кусков материала при погрузке.

Тросовые ленты имеют каркас из одного ряда стальных тросиков. Их достоинства: большая прочность, значительный срок службы. Недостатки: большой вес, длительность стыковки, значительные диаметры приводных барабанов.

Монолитные ленты изготавливаются из холоднокатаной стали (обычной или нержавеющей). Они дешевы, но очень неудобны в эксплуатации и практически не применяются.

Сетчатые ленты делаются из стальной проволоки. Применяются на брикетных фабриках для охлаждения брикетов.

Заполнитель (материал обкладок) для лент общего назначения из резины, для морозостойких или теплостойких лент из резины со специальными добавками, для огнестойких лент из поливинилхлорида (ПХВ), неопрена и т. п.

1.2 Натяжные станции ленточных конвейеров

Натяжные станции делят на нерегулируемые (жесткие), регулируемые (автоматические) и комбинированные. В первых (рис. 3) при работающем конвейере натяжной барабан не перемещается. Лента натягивается периодически, по мере ослабления. Достоинства: простота и компактность, нечувствительность к загрязнению; недостаток - отсутствие контроля натяжения ленты.

Недостаток устраняется, если ленту натягивают перед каждым пуском, контролируя натяжение датчиками.

В автоматических станциях длина контура ленты изменяется на ходу. Достоинства: уменьшение натяжений ленты, автоматическая компенсация остаточной вытяжки. Недостатки: сложность, значительные размеры, чувствительность к загрязнению, значительная мощность привода натяжной станции в том случае, если она работает как автоматическая в период пуска конвейера в ход, когда требуется значительная скорость перемещения натяжного барабана.

Комбинированная (полуавтоматическая) станция работает в период пуска как жесткая - натяжной барабан перед пуском конвейера оттягивается и в период пуска остается на месте. После окончания пуска станция работает как автоматическая.

Задачей регулирования натяжения автоматическими натяжными станциями может быть поддержание одного постоянного натяжения ленты; поддержание двух постоянных значений натяжения (повышенного при пуске и нормального при установившемся режиме); поддержание постоянного отношения натяжений набегающей и сбегающей ветвей приводной станции; поддержание минимального натяжения, гарантирующего отсутствие срыва сцепления ленты. В первом варианте при установившемся режиме в средних условиях работы лента испытывает завышенное натяжение, поскольку оно выбирается по пуску в ход в наихудших условиях; во втором варианте лента работает под повышенными натяжениями только кратковременно; в остальных вариантах натяжение ленты изменяется в зависимости от тягового усилия. На практике применяются варианты первый и второй - остальные пока проработаны недостаточно.

Станции, поддерживающие постоянное натяжение (одно или два), по типу привода делят на грузовые, механические и гидравлические.

Грузовые станции выполняют по следующим схемам (рис. 3.): а - простая; б - с канатами и блоками; в - с полиспастами; г - с лебедкой для поднятия груза (натяжной барабан имеет ход, во много раз превышающий ход груза). При блоках и полиспастах из-за трения появляется зона нечувствительности, в которой натяжная станция не реагирует на изменения режима работы конвейера. В некоторых случаях станция превращается практически в жесткую.

В механических станциях (рис. 3, д) натяжной барабан перемещается лебедкой, управляемой от аппарата контроля натяжения ленты. Датчик натяжения 8 устанавливают непосредственно на канате. Сигналы датчика усиливаются и подаются в схему управления лебедкой 7.

По схеме д могут быть выполнены жесткие станции, работающие с двумя уровнями натяжений: пуск с одним (большим) натяжением, а работа при установившемся режиме - с другим натяжением (меньшим), устанавливаемым оператором с помощью датчика натяжений и лебедки.

Рис. 3. Схемы нерегулируемых (жестких) натяжных станций:

а - винтовой; б - с ручной лебедкой и неподвижной рамой; в - с ручной лебедкой и подвижной рамой; г - с электрической лебедкой и подвижной рамой; 1 - натяжной барабан; 2 - рама; 3 - башмак, перемещающийся по раме; 4 - винт; 5 - канат; в - ручная лебедка; 7 - электрическая лебедка

На рис. 3, е показана схема автоматической натяжной станции с уравнительным приводом Донгипроуглемаша. Натяжные барабаны 1 огибаются набегающей и сбегающей с привода ветвями ленты. В зависимости от за Н ного передаточного отношения уравнительного механизма УМ поддерживается постоянное соотношение натяжений набегающей и сбегающей ветвей. Лебедкой Л создается первоначальное натяжение ленты.

Основными параметрами станций являются натяжение ленты, скорость перемещения натяжного барабана и его ход. Ход компенсирует упругое и остаточное удлинение ленты, дает возможность укоротить ленту при стыковке после обрыва или вытяжки. При малом ходе остаточное удлинение приходится компенсировать частым вырезанием отрезков ленты. Длина хода для тканевых лент

;

для тросовых

,

где и - длина конвейера и ширина ленты, м.

1.3 Роликоопоры

Рис. 4. Роликоопоры ленточных конвейеров:

а-в - рядовые; г-з - центрирующие; и - амортизирующая; 1 - ролик; 2 - кронштейн; 3 - балка; 4 - рама конвейера; 5 - гибкий вал; 6 - диски гибкой роликоопоры; 7 - подшипниковый узел; 8 - канатный став; 9 - боковой центрирующий ролик; 10 - ось вращения самоцентрирующей опоры; 11 - дефлекторный ролик; 12 - кронштейн дефлекторного ролика; 13 - резиновые диски; 14 - резиновый амортизатор

Роликовые опоры (роликоопоры) предназначены для поддержания ленты, центрирования ее хода, придания ленте необходимой формы.

По назначению роликоопоры классифицируют на рядовые и специальные. Рядовые (рис. 4, а, б, в) предназначены для поддержания ленты и при Н ия ей необходимой формы. Специальные делятся на центрирующие (регулируют положение ленты относительно продольной оси конвейера), амортизирующие смягчающие удары кусков материала о ленту), очистные (очищающие ленту от налипшего материала).

По количеству роликов в одной опоре роликоопоры делят на одно-, двух-, трех-, четырех- и пятироликовые. Грузовая ветвь конвейера может иметь любые из этих опор, порожняя - чаще всего однороликовые, реже - двухроликовые (при широких лентах) для улучшения центрирования ее хода (рис. 4, ж) и для повышения жесткости, что уменьшает амплитуду вертикальных колебаний ленты между роликами.

По конструкции осей ролики делят на ролики с жесткими и с гибкими осями. Первые могут быть на оси и на цапфах, вторые - на оси из каната (рис. 4, в) или цепи.

По способу смазки подшипниковых узлов ролики бывают с долговременной закладной смазкой и с регулярной смазкой.

Центрирующие жесткие трехроликовые роликоопоры для лотковой ленты (рис. 4, г) имеют боковые ролики 9, которые можно устанавливать и закреплять под углом а к оси О - О (в плане). Самоцентрирующая роликоопора для лотковой ленты (рис. 4, д) поворачивается в нужном направлении в плане вокруг вертикальной оси 10 за счет силы нажатия сошедшей в сторону ленты на вертикальный (дефлекторный) ролик 11, который укреплен на рычаге 12 балки 3. Сила трения между боковым роликом, который займет положение, аналогично рис. 4, г, и лентой центрирует ее.

Нижняя ветвь центрируется либо неперпендикулярной установкой части роликов, либо при Н ием ленте лотковой формы по рис. 4, е или рис. 4, ж. Очищает плоскую ленту и центрирует ее ролик, выполненный из двух спиралей, навитых в разные стороны (рис. 4, з).

2. Рабочая часть

2.1 Центрирование ленты

Тяговым и, одновременно, несущим элементом ленточных конвейеров является бесконечная гибкая резиновая лента. На практике эта лента имеет тенденцию уходить в сторону и даже сбегать с приводного или натяжного барабанов.

В процессе эксплуатации конвейера на ленту действуют боковые силы, вызываемые следующими факторами: перекосом роликоопор в горизонтальной и вертикальной плоскостях; отклонением става от оси конвейера; неодинаковым сопротивлением вращения боковых роликоопор; непрямолинейностью ленты в горизонтальной плоскости; несимметричным распределением натяжения по ширине ленты; неодинаковым натяжением канатов става. Нецентральное движение ленты является одной из причин простоя конвейеров и уменьшения срока службы ленты даже у исправно смонтированных конвейерах, при сборке которых выдержаны нормативы допустимых погрешностей монтажа. Установлено, что 13% всех повреждений ленты составляют расслоение и интенсивный износ бортов, возникающие из-за трения ленты о стойки става или крепи. Это снижает производительность конвейера, увеличивает просыпание груза. Срок службы ленты вынужденно сокращается до 10... 12 месяцев часто при вполне работоспособной несущей части.

Поэтому проблема обеспечения центрального хода ленты является весьма актуальной.

Принято считать, что схода ленты можно избежать, если выполнить приводные и натяжные барабаны бочкообразными со стрелой выпуклости L/200, но не менее 4 мм, где L - длина барабана (рис. 5).

Рис. 5. Выпуклый барабан ленточного конвейера

Немаловажным достоинством данной конструкции будет являться натяг по центру ленты. Это обеспечит центрирование ленты, самой дорогостоящей части конвейера.

Однако достоинство будет и основным недостатком данной конструкции. Данная схема конструкции барабана будет «заставлять» ленту растягиваться, а значит уменьшения ее толщины, что соответственно будет приводить к износу и дорогостоящему ремонту.

2.2 Дефлеторный ролик

Дефлекторный конвейерный ролик (рис. 6) - ответственный элемент систем центрирования конвейерной ленты. Ролики дефлекторные центрирующей роликоопоры предназначены для направления хода транспортной ленты и предотвращения ее смещения на конвейере под нагрузкой. Для снижения износа ленты дефлекторные ролики изготавливаются из композитного материала, имеющего низкий коэффициент трения.

Рисунок 6. Схема дефлекторного ролика

Данные ролики устанавливаются сбоку наклонных направляющих роликов. Сами накладки целесообразно изготавливать из резины из-за дешевизны. По износу их без особых затрат по времени можно снять и заменить на новые даже без остановки конвейера. Валы, на которых находятся резиновые накладки желательно покрывать слоем полимера или слоем смазочного материала, который инертен к металлу и соляной пыли, во избежание износа вала. Данные валы ни с чем не контактируют и следовательно износа по трению не будет, а значит любой дешевый пластичный смазочный материал подойдет для них. Однако покрытие смазкой должно быть полным, во избежание коррозии металла, так как соли являются агрессивной средой для металла и износ металла контактирующего с данной средой будет увеличиваться в разы.

Основным достоинством данного введения является дешевизна конструкции, простота замены изношенных частей.

Основным недостатком будет являться частота замены резиновых накладок из-за большого износа.

2.3 Барабан с наваренными полусферами

Конструкция представляет собой приводной либо натяжной барабан с наваренными полусферами (рис. 7), служащими для удержания ленты на одной линии.

Рисунок 7. Схема барабана с наваренными полусферами

Полусферы следует наваривать таким образом, чтобы расстояние между друг другом уменьшалось по направлению к центру барабана по ходу движения ленты. Данная конструкция позволит подводить ленту к центру и понижает вероятность схода ленты.

Преимуществом данной конструкции является простота изготовления и повышение износостойкости краев ленты.

Недостатком является то, что во время движения с грузом появляется возможность увеличения износа мест ленты, которые контактируют с данными полусферами снизу и грузом сверху. В таких местах может наблюдаться прессовка конвейерной ленты и выкраивание материала.

2.4 Керамические вставки

Основная идея заключается в том, что на края ленты, для повышения их износостойкости, приклеивать плоские керамические куски (рис. 8).

Рисунок 8. Схема закрепления керамики на ленте

Вся суть в том, чтобы закрепить небольшие по площади (до 4-х кв. см) керамические кусочки по краям ленты так, чтобы между ними оставалась такая же площадь. Данная конструкция позволит снизить износ краев ленты во время трения по роликам, барабану, дефлекторным роликам.

Данное введение позволит уменьшить износ краев ленты, однако увеличит износ роликов. Так же данная схема весьма сложна в изготовлении, так как нужно либо делать ее механизировано, что повысит затраты, либо делать вручную, что повысит опять-таки стоимость данной ленты и увеличит время на изготовление.

Вывод

Мной была теоретически изучена конструкция ленточного конвейера, построен чертеж, были предложены схемы для увеличения долговечности со всеми достоинствами и недостатками.

Список литературы

1. Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высшая школа, 2000.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин - М.: Высшая школа, 2000.

3. Богданович П.Н., Прушак В.Я., Богданович С.П. Трение,смазка и износ в машинах. - Минск: Тэхналогiя, 2011.

Размещено на Allbest.ru