Определение усилий в кронштейнах ходовых роликов конвейеров с подвесной лентой на участке загрузки Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

© В.П. Дьяченко, И.Д. Волин, 2007

УДК 622

В.П. Дьяченко, И.А. Волин

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В КРОНШТЕЙНАХ ХОДОВЫХ РОЛИКОВ КОНВЕЙЕРОВ С ПОДВЕСНОЙ ЛЕНТОЙ НА УЧАСТКЕ ЗАГРУЗКИ

Семинар № 19

Конструктивной особенностью ленточных конвейеров с подвесной лентой является то, что лента поддерживается ходовыми каретками, прикрепленными к ее бортам кронштейнами с зажимами и движущимися по направляющим трубам. При высокой степени унификации узлов такого конвейера с узами обычного ленточного конвейера и возможности превращения последних в конвейеры с подвесной лентой на месте эксплуатации, появляется возможность снизить износ ленты, энергоемкость транспортирования, массу привода и движущихся частей конвейера, транспортировать крупнокусковые, налипающие, пылящие грузы по криволинейным трассам.

Однако применение конвейеров с подвесной лентой сдерживается в основном недостатком сведений о расчетных нагрузках в кронштейнах ходовых роликов и о прочности соединений кронштейнов с лентой. Особенно это касается мест загрузки, где гидродинамическое давление потока загружаемого материала уравновешивают поддерживающими роликами, устанавливаемыми под лентой. При работе конвейера на холостом ходу лента обычно не касается этих роликов, поэтому до-

полнительный провес ленты, возникающий при загрузке конвейера определяет долю давления груза, которую воспринимают поддерживающие ролики.

Таким образом, задача снижения усилий в кронштейнах ходовых роликов может быть решена, если известна форма желоба подвесной ленты при отсутствии нагрузки и при подаче на конвейер транспортируемого груза.

На рисунке приведена расчетная схема поперечного сечения желоба подвесной ленты в месте загрузки конвейера.

Форму желоба ленты удобно описывать функцией у(Р), где у-координата, совпадающая с контуром ленты, а р- угол его наклона к оси х (см. рисунок).

Анализ уравнений изгиба ленты в поперечном сечении как балки с из-гибной жесткостью Эу, растянутой продольные усилием Т, показал, что отрезок АС можно считать практически прямолинейным при загруженном конвейере и отрезком экспоненты при незагруженном конвейере. Точки Е и С расположены примерно на одной вертикали. Отрезок сечения ленты ЭС между участком АС и участком опирания на ролик, имеющим длину Ьр, при условии примерно равномер-

Поперечное сечение желоба подвесной ленты в месте загрузки конвейера: 1 - лента;

2 - кронштейн ходового ролика;

3 - поддерживающий ролика; 4 - металлический борт загрузочного устройства; 5 - резиновый фартук; 6 - транспортируемый груз

bp + 2yc + 2(ha - hc) / sin Pa -- 2(lk +AB) = Bp

(2)

ha + (4 + AB) sin pa = hp (3)

bp + 2xc + 2( ha - hc )ctgPa +

+ 2( 1k + AB) cos Pa = B

ного вдоль него давления груза q, можно принять за отрезок дуги окружности. Тогда, считая поперечное усилие T постоянным вдоль оси у, из баланса действующих сил получаются два уравнения:

Т sin РА « qxc

ж в = q

~ -Ра = Tyc

bp + 2xc = B¿; ■.

(1)

где индексы означают величину координаты в соответствующей точке, а координаты х и у отсчитываются от точки Э;

q = К +Рл g)lП

где 5Г - удельное давление груза на ленту; рЛ - масса 1 м2; 1'п - шаг подвески.

Здесь величина Т/я приближенно равна радиусу кривизны отрезка ЭС. При этом можно составить четыре уравнения баланса размеров : вдоль оси у, вдоль оси Ь, оси х и по ширине загрузке = ЕЕ'. Эти уравнения имеют вид:

пв

(4)

(5)

где Bp - ширина ленты между креплениями кронштейнов; lk - длина кронштейнов AB; ДВ - удлинение участка AC после загрузки ленты вследствие перехода его от формы отрезка экспоненты к практически прямолинейной форме;

hc ~ T(1 - sinpa)/q;

Впв = AA' - ширина подвеса ленты.

Для определения усилий в кронштейнах T система уравнений (1)-(5) сначала решается для незагруженной ленты. При этом уравнения (1)-(5) несколько изменяются. Первое уравнение системы (1) записывается в виде:

T sin Pa = “2“ рл gl П

В остальных уравнениях величина T/q заменяется величиной

т

так

как радиус кривизны ленты определяется при этом в основном не давлением груза, а изгибной жесткостью порожней ленты. Ввиду не прямолинейности участка АС, во всех

ности участка АС, во всех уравнениях необходимо скорректировать его длину: вместо (Ьа - Ьс) подставить величину (1 + е)(Ьа - Ьс), где, исходя из приближенно экспоненциальной формы изгиба этого участка,

sin Ра

Dy 4( ha - hc)

Из решения уравнений для порожней ленты определяется минимально необходимая величина высоты Ьр, обеспечивающая равенство отрезка контакта ленты с поддерживающим

роликом bp нулю. Это значение hp и определенное для порожней ленты удлинение

AB = ha -hc -р sin Pa

подставляются в уравнения для загруженной ленты, в которых bp становится определяемой величиной.

Таким образом, рассматриваемая задача сводится к решению двух систем нелинейной алгебраических уравнений.

ь =

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

Дьяченко В.П., Волин И.А. - Московский государственный горный университет.

А