Современная практика применения устройств для очистки конвейерных лент на горных предприятиях Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

----------------------------------------- © П.Я. Бибиков, Ю.А. Куранов,

2006

УДК 622.257.1:622.273

П.Я. Бибиков, Ю.А. Куранов

СОВРЕМЕННАЯ ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОЧИСТКИ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Семинар № 15

ш ш рактика применения устройств

Л. Л. для очистки конвейерных лент на горных предприятиях показывает, что для обеспечения высокой очистки ленты от загрязняющих частиц транспортируемого груза , необходимо соблюдать их правильный монтаж и техническое обслуживание.

Особое влияние необходимо уделять точности установки очистителей с вращающимся рабочим органом. К таким видам очистителей относятся, в первую очередь, лопастные и щеточные очистители конвейерных лент.

В соответствии с рекомендациями, имеющимися в литературных источниках очищающие элементы очистителей должны взаимодействовать с загрязняемой поверхностью ленты без прогиба, что исключает скольжение и втирание в ленту тонкодисперсных частиц прилипшего материала. Очиститель должен быть установлен таким образом, чтобы в рабочем положении, при вращении очищающих элементов (лопасти, нити) должны динамически взаимодействовать с лентой обеспечивая кратковременный удар по ней, срез и удаление загрязняющих ленту частиц.

Однако отсутствуют методы расчета, позволяющие в период монтажных работ точно установить данный вид очистителей с учетом необходимого зазора учитывающего удлинение лопасти при рабочем режиме.

Расчет удлинения лопасти очистного устройства

Напряжение от центробежных сил. Центробежные силы, связанные с вращением рабочего органа очистителей, вызывают растяжение лопаток (нитей). При определении растягивающих напряжений лопатку рассматриваем как консольный стержень переменного поперечного сечения (рис. 1). На малый элемент лопатки объемом Б(г1) действует центробежная

сила;

б0 = р\ы2 г Р (г) бг^

(1)

где р - плотность материала лопатки; ю-угловая скорость вращения; Р(г1)- площадь поперечного сечения на расстоянии г1 от оси вращения рабочего органа.

Полная сила, растягивающая лопатку в сечении на радиусе г; я

С (г)=р21Г Р(г1)Щг1 (2)

Г

где Я- наружный радиус лопаточного венца.

В незакрученных (или слабо закрученных) лопатках напряжения распределяются по поперечному сечению равномерно, поэтому;

/ \ 0 (г) 2 г

а(г) = —— = р\ы г

А

I г Р (г1)бг1

(3)

Р (Г) ' Р (Г)

Напряжение растяжения определяется только законом распределения площадей сечений по длине лопатки, но не зависит от абсолютной величины площади сечения.

R

(5)

= 0,5риЯ (1 -£)

где иЯ = № Я -окружная скорость на кон-Г

це лопатки, £0 = - относительный ра-

диус ступицы.

Из формулы (4) следует;

^ -pw S

а0 -

2п

Рис. 1. Определение растягивающих напряжений в лопатке

где Э = ж(Я2 - г02) - площадь

рабочей части лопасти.

Лопатки постоянного сечения проще в изготовлении, чем лопатки переменного сечения. Однако им свойственны более высокие напряжения растяжения из-за нерационального использования материала. Для сильно нагруженных ступиц лопатки постоянного сечения не применяются.

Лопатки с изменением площади поперечного сечения по степенному закону.

Площадь поперечного сечения такой лопатки на текущем радиусе г;

F(r) - F(R) + [F(Го) - F(R)]

Лопатка постоянного сечения. В этом случае F(r)=F и из формулы (2) получаем;

C(r) = 0,5 pw2 F (R2 - r2),

а напряжение растяжения

a(r) = 0,5pw2(R2 -r2) (4)

Наибольшее напряжение испытывает корневое сечение лопатки.

Обозначая это напряжение через 00 , получаем;

о0 = 0,5pw2R2 (1 - r

R - r

или

F (r)

-% + (1 -X) I 1 -

(7)

F(To) У l

где F(r0) и F(R) -площадь корневого и

F (R)

концевого сечении лопатки, % -

F (Го)

График изменения площади ¥(т) по длине лопатки для различных значений п при X =0,25 показан на рис. 2. При п = 1 получается лопатка с линейным изменением площади.

Вытяжка лопаток.

Упругое удлинение лопаток от центробежных сил;

м, -i

a(r)

dr

или с учетом формулы (2)

Рис. 2. Характер изменения площади сечения лопатки при различных значениях показателя степени п

(8)

Для лопатки постоянного сечения при модуле упругости Е=сош1:

ри2 М

А/у =

3 Е

-(1 -#0 )1 + 0.5#0)

(9)

Проведенные эксперименты по определению величины удлинения лопастей в зависимости от прилагаемых усилий, соответствующих возникающих при работе центробежных сил, показали совпадение полученных результатов с теоретическими расчетами. Так, например, при частоте

вращения рабо-чего органа лопастного очистителя 900 мин-1, величина удлинения лопасти составит 7.4 мм, при частоте вращения 750 мин-1- 5.5 мм, а при частоте 500 мин-1- 3.2 мм. Эксперименты проводились на очищающих лопастных элементах, изготовленных из резины марки 6253.

Расчетные формулы по определению удлинения лопаток при различной частоте вращения рабочего органа позволяют провести правильный монтаж очистителя с учетом необходимого зазора между очищающим элементом и лентой и обеспечить качественную очистку ленты, увеличить срок службы очистителя.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Тарасов Ю.Д. Очистка конвейерных лент и подконвейерного пространства. - М.: Недра, 1993.- 192 с.:ил.

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

Бибиков П.Я. - кандидат технических наук, доцент,

Куранов Ю.А. - студент-магистрант,

кафедра «Горная механика и транспорт», Московский государственный горный университет.