CC BY
27
УДК 620231.311 В. Г. Кулешов
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ДВИЖЕНИЯ ХОДОВЫХ ОПОР ПОВОРОТНОГО УСТРОЙСТВА КРИВОЛИНЕЙНОГО ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА
Семинар № 19
собенности расчета устойчивости ходовых опор поворотного устройства определяются наличием двух факторов: опрокидывание ходовой опоры в вертикальной плоскости при движении по криволинейному участку и их разворот в горизонтальной плоскости.
Устойчивость ходовой опоры от опрокидывания при движении по криволинейному участку трассы характеризуется коэффициентом устойчивости Ку, который определяется соотношением моментов опрокидывающего Мо опору вокруг внутренней направляющей и восстанавливающего Ме.
Восстанавливающий момент Ме зависит от веса 1 м ленты дЛ5 цепного контура до, ширины колеи Ьк, шага между ходовыми опорами 4, расстояния 6 от оси ролика до точки крепления оси цепи и радиуса ролика Гр (рис. 1):
мв = (Ял + Яа + Эц ^ V-Гр). (1)
Опрокидывающий момент определяется величиной боковой составляющей натяжения ленты:
мо = 5л.в (Гр + а) = Зл (Гр + а), (2)
где а - расстояние от оси крепления роли-
Рис. 1. Схема к определению устойчивости ходовой опоры от опрокидывания при движении ее по кривой
ка до точки приложения результирующей бокового давления ленты на траверсу ходовой опоры.
Коэффициент устойчивости для верхней ветви
К = (ЯЛ + Яо )™К + 23'ц тах (& - )
2 3Л тах (ГР + а)
и для нижней ветви
К = Яо Ык
23Ц тах (ГР + &)
Если величина подсчитанного коэффициента Ку окажется недостаточной. то можно увеличить устойчивость превышением внутренней направляющей на величину
ДЬ = 4 3Л тах (ГР + а)КУ - (Ял + Яо )^ЬК - 3Ц тах(&~ ГР )
К у + Эц тах(&- ГР )
б±
Выбор места крепления оси ролика к траверсе, т.е. выбор размеров а и 3 должен производиться с учетом выполнения условия Ку >1 для нижней и верхней ветвей.
В процессе проведения экспериментальных исследований наблюдались случаи "провала" ходовых опор между направляющими на нижней ветви конвейера. На верхней ветви конвейера ходовая опора двигалась развернутой в плоскости движения на некоторый угол ук относительно радиального положения.
Так же как и в пластинчатом конвейере, этот разворот возникает прежде всего вследствие разности сопротивлений движению ходовых роликов на криволинейном участке, так как ролик, двигающийся по внутренней направляющей прижат к ней боковыми силами.
Для обеспечения устойчивости ходовых кареток пластинчатого конвейера в работах [1, 2] рекомендуется несимметричное крепление каретки к цепи, т. е.
Рис. 2. Схема к расчету устойчивости ходовой опоры от разворота при движении по кривой
t
X < 2 (рис. 2).
Проанализируем возможность использования этого метода для случая ленточного конвейера на ходовых опрах.
Момент, разворачивающий ходовую опру на верхней ветви в плоскости движения,
Mп = Ріх + Awbi-cos фк + N b-sin pK ,
(3)
а момент, удерживающий опору от разворота,
MУ = Р2 (t - x) + MС Л sin фф , (4)
где
Р1 = и Р2 = Лл*.
cos Фк cos Фк
поперечные усилия в ближайших от точки крепления шарнирах цепи; N - реакция направляющей; МЛ-а. - момент сопротивления желоба ленты, препятствующий
развороту ходовой опоры.
Коэффициент устойчивости от разворота определяется отношением моментов: М„
К
М0
(5)
« \■ МСЛ ,
(t - x)anp2 + -C^tgpK
_________________Su
x sin p1 + (— +1) sin p — (®2 COSpK + sin pK )
Su 2
где p = p1 +p2.
Можно найти такое значение расстояния х, при котором обеспечивается радиальное положение ходовой опоры. Приняв КУР= 1 и фк= 0, из формулы (5) получим
. R БЛ
x = t Sin p2 — - UL +1)
Sll
(6)
где ф2 - значение угла ф2 при фК = 0.
Для нижней ветви необходимое расстояние х определяется аналогично расстоянию для пластинчатого конвейера:
, . . R ЬК .
x = t Sin p2-------------------------— (02 .
/ 2 2
l0
(7)
В пластинчатых конвейерах расстояние х не зависит от натяжения цепи как на верхней, так и на нижней ветви конвейера и поэтому, применив несимметричное крепление оси каретки, можно обеспечить устойчивость на всей трассе конвейера. Как видно из формул (6) и (7), для ленточного конвейера на ходовых опорах такое условие выполняться не может.
На верхней ветви конвейера необходимое расстояние х зависит от соотношения $л/$ц, которое может изменяться в значительных пределах при движении ходовой опоры по трассе конвейера.
На рис. 3 приведен график, показывающий величину необходимого расстояния х на верхней ветви конвейера в зави-
Рис. 3. Зависимость величины х от соотноше-
при
R = 50 м ; w2 = 0,1 ;
/2 = 1,2 м; bK = 0,8 м
симости от соотношения натяжений Бл/Бц, рассчитанный по формуле (6) для конкретных значений остальных параметров, указанных на рисунке. В этом конкретном примере величина х для нижней ветви равна 120 мм.
Если принять это значение х, то из графика видно, что на верхней ветви отсутствие разворота опоры будет обеспечиваться только при соотношении 8л/Бц = 1/6. При всех других соотношениях натяжений опора разворачивается в ту или другую сторону и при определенных условиях разворот будет настолько велик, что произойдет накатывание реборды на направляющую и провал ходовой опоры между направляющими.
Тяговые расчеты типичных схем криволинейного ленточного конвейера на ходовых опорах показывают, что соотношение 8л/Бц может изменяться в значительных пределах, отличающихся от указанного выше. Следовательно, невозможно выполнить работоспособную конструкцию криволинейного конвейера с ходовой опорой, снабженной двумя роликами, используя только несимметричное крепление траверсы относительно цепи.
Для решения поставленной задачи нами предлагается смещать ось ролика относительно оси траверсы на величину Д. Тогда, определив значение моментов МР и
ния
МУ, найдем зависимость между необходимым значением х и Д, обеспечивающую отсутствие разворота ходовой опоры:
X = І БІП р2
* + Я /п Я
Д-+1)
Ьк
Если выбрать расстояние
Д = — а)2,
2 2
то значение х для верхней ветви не будет зависеть от соотношения натяжений 8л/Бц и, следовательно, будет соответствовать необходимому расстоянию для обеспечения устойчивости нижней ветви. Для приведенного выше конкретного примера величина смещения оси ролика Д = 20 мм.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Солод Г.И. Основы теории подземных пластинчатых и ленточно-цепных конвейеров. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М., Московский горный институт, 1968.
2. Браверман Л. П. Исследование и установление оптимальных конструктивных параметров шахтных пластинчатых конвейеров. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М., Московский государственный институт, 1971.
— Коротко об авторах --------------------------------------------------------------
Кулешов В.Г. - старший преподаватель, кафедра «Горная механика и транспорт», Московский государственный горный университет.
ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИИ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ И КАРТОГРАФИИ § & ОДЕ Ё -
ЛОБАНОВ
Александр
Анатольевич
Анализ, совершенствование и разработка современных методов создания крупномасштабных топографических планов застроенных территорий
-А
к.т.н
