Определение несущей способности конвейера с подвесной лентой Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

------------------------------------------ © Ю.Д. Тарасов, Д.Е. Лунев,

2008

УДК 621.867.2

Ю.Д. Тарасов, Д.Е. Лунев

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КОНВЕЙЕРА С ПОДВЕСНОЙ ЛЕНТОЙ

Семинар № 20

Конвейеры с подвесной лентой обладают рядом существенных преимуществ перед конвейерами на роликоопорах [2], поэтому исследования, связанные с ними, проводятся многими организациями. На кафедре Горных транспортных машин Санкт-Петербургского горного института также был проведен ряд экспериментов, направленных на изучение конструктивных и эксплуатационных параметров этих конвейеров. Одним из важнейших среди них являлся эксперимент по установлению закономерностей формирования желобчатого профиля лотка ленты, при максимальном использовании ее грузонесущей способности [1]. По результатам экспериментов, проведенных на стенде (рис. 1), было установлено, что профиль загруженной ленты с высокой степенью достоверности описывается зависимостью вида

y = a(eb + ec) + d . (1)

Для отыскания параметров аппроксимирующей функции были составлены граничные уравнения: f(0) = 0; f(x) = L;

L

f’ (L/2) = 0; J f (x)dx + S = F, (2)

0

где L - расстояние между точками подвеса ленты, м; x - соответствующая линейная координата, м; f(x) - аппрок-

симирующая функция; S - площадь поперечного сечения груза, расположенного выше оси абсцисс, м .

В результате решения данных граничных уравнений, было показано, что профиль загруженной ленты может быть описан зависимостью:

1730

y(x%) = (-8Т-1580) х

L% , (3)

x%

х((2 - e0 0338L%)L% + e°-°33Sx% - 2)

где L% и x% - расстояние между точками подвеса ленты и линейная координата (соответственно), выраженные в долях ширины ленты для возможности использования результатов при оценке несущей способности лент различной ширины.

Вместе с тем, максимальная гру-зонесущая способность подвесной ленты конвейера при любом способе ее опирания и формированием в лотке ленты площади поперечного сечения груза, ограниченной сверху плоскими откосами с вершиной, размещенной по оси ленты, определяется расстоянием между точками подвеса кромок бортов ленты, а также углом откоса груза на ней при установившемся движении, так как от угла откоса груза зависит площадь S в уравнениях граничных условий (2).

С учетом этого, была проанализирована связь между площадью поперечного сечения груза и обоими фак-

т

1-^0/

х(-29.5858 + 29.5858 е

І% - е003381% ^ 1п(2 - е00338І%)

-21

(4)

торами: расстоянием между точками подвеса кромок бортов ленты и углом откоса груза на ней при установившемся движении. В результате для площади поперечного сечения груза на подвесной ленте конвейера была получена следующая зависимость:

=- (1730-1580)х

Также на основе этого анализа был сделан вывод о линейной функциональной связи между расстоянием между точками подвеса кромок бортов ленты и заданным углом откоса груза на ней, когда обеспечивается максимальная площадь поперечного сечения груза, получено уравнение аппроксимирующей прямой (для углов откоса в пределах от нуля до двадцати пяти градусов):

1% = 0,0046р + 0,62 . (5)

Рис. 1. Экспериментальный стена

На основании произведенного статистического анализа, был сделан вывод, что полученная аппроксимирующая функция (3) с достаточной степенью достоверности описывает профиль лотка подвесной ленты. Полученная зависимость позволит производить уточненный тяговый расчет конвейеров с подвесной лентой, основанный на стандартной методике []; определять их максимально возможную теоретическую производительность и рассчитывать прочностные параметры узлов подвески ленты и опорных конструкций.

Способ определения площади поперечного сечения груза на ленте включает в себя следующие этапы:

1. Расчет оптимального по гру-зонесущей способности ленты расстояния между точками ее подвеса Ь% (в долях от ширины ленты В) с учетом принятого угла откоса груза р по зависимости (5).

2. Расчет площади поперечного сечения (в относительных единицах) по зависимости (4).

3. Перевод площади из относительных единиц в абсолютные (м2):

м

где В - принятая ширина ленты, м.

Для решения обратной задачи -нахождения потребной ширины ленты по известной производительности, необходимо:

1. Рассчитать по принятому углу откоса оптимальное по грузонесущей способности ленты расстояние между точками ее подвеса Ь% по формуле (5).

2. Определить для полученного расстояния между точками подвеса ленты площадь в относительных единицах Г(Ь%0) по формуле (4).

3. Вычислить потребную ширину ленты по формуле:

В = 1.1 ------£------, м.

у 4471 • К%ру

Формула (4) получена как решение системы уравнений:

1. Тарасов Ю.Д., Лунев Д.Е. Экспериментальная оценка несущей способности конвейера с подвесной лентой // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2006 - №11 - с. 279-284.

2. Тарасов Ю.Д. Перспективы использования и особенности расчета конвей-

К = 0,7949 • К, 1

< % 10,8)

Q = 3600Бур

Предложенная аппроксимирующая функция и приведенный способ расчета площади поперечного сечения груза на ленте являются составными частями алгоритма программы автоматизированного расчета конвейеров с подвесной лентой и стационарными опорными роликами, разработанной и используемой на кафедре Горных транспортных машин Санкт-Петербургского горного института.

------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

еров с подвесной лентой // Известия вузов. Горный журнал, №4, 2002

3. Васильев К.А., Николаев А.К., Сазонов К. Г. Транспортные машины и грузоподъемное оборудование обогатительных фабрик. - СПб, Наука, 2006 - 359с. ШИН

— Коротко об авторах------------------------------------------------------------------

Тарасов Ю.Д. - профессор, доктор технических наук,

Лунев Д.Е. - аспирант,

Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет).

Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 20 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. В.И. Галкин.