Влияние эксплуатационных параметров специальных типов ленточных конвейеров на выбор их лент Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

© В.И. Галкин, Е.Е. Шешко, 2015

УДК 622.647.2

В.И. Галкин, Е.Е. Шешко

ВЛИЯНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТИПОВ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ НА ВЫБОР ИХ ЛЕНТ

Рассмотрены специальных типы ленточных конвейеров - трубчатые и крутонаклонные с прижимной лентой, которые используются в горной промышленности, а также их технические и эксплуатационные характеристики, влияющие на выбор типа конвейерных лент, с учетом специфических технологических особенностей их эксплуатации. Рассмотрены преимущества и недостатки трубчатых конвейеров, конструктивные параметры, влияющие на выбор типа конвейерных лент, переходных участков, радиусов кривизны трассы конвейера в вертикальной и горизонтальной плоскости. Приведены конструктивные особенности ленточных крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой. Рассмотрено сложное напряженно деформированное состояние конвейерных лент, возникающее в процессе эксплуатации данного типа конвейера, зависящее, в частности, от типа конвейерных лент - грузовой и прижимной, нагрузок, действующих на ленту, а также от параметров рассматриваемого участка конвейера. На основе моделировании напряженно-деформированного состояния конвейерных лент установлено, что деформированное состояние грузонесущей и прижимной конвейерных лент крутонаклонных конвейеров зависит от соотношения продольного и поперечного модулей упругости. Рассмотрены влияния продольного и поперечного модулей упругости конвейерных лент на напряженно — деформированное состояния лент на ряде участков Определены факторы, влияющие на величину радиуса кривизны переходного участка, с учетом напряженно — деформированного состояния конвейерных лент. Представлены зависимости продольных модулей упругости прокладочных лент, которые могут быть использованы для выбора оптимальных конструктивных параметров высокопроизводительных ленточных крутонаклонных конвейеров. Ключевые слова: специальные ленточные конвейеры, ленточные трубчатые конвейеры, крутонаклонные конвейеры с прижимной лентой, конвейерные ленты, характеристики лент, грузовая и прижимная лента, напряженно деформированное состояние, продольный, поперечный модуль упругости, радиус кривизны, переходный участок.

Широкое применение традиционных ленточных конвейеров сдерживается следующими факторами: незначительный угол подъема установок, сложности при трассе с поворотами и изгибами, при транспортировании крупнокусковых, липких и пастообразных материалов.

Поэтому, в настоящее время, традиционные ленточные конвейеры не могут полностью обеспечить требования промышленности, в связи, с чем возрастает потребность в специ-

альных типах ленточных конвейеров, сохраняющих их преимущества и решающих частично недостающие проблемы. Например, экологически безопасные трубчатые или крутонаклонные конвейеры с прижимной лентой: первые способны изгибаться в двух плоскостях одновременно, вторые транспортировать под углами наклона до 90°.

Вместе с тем многочисленные научные, экспериментальные и полупромышленные разработки специальных типов конвейеров перестали быть единичными, доказав свою высокую экономическую эффективность и надежность практически с первых лет существования.

Эффективность работы, как традиционных, так и специальных типов ленточных конвейеров во многом определяются свойствами лент, а также необходимостью учета конфигурацией трассы конвейера и других технологических параметров.

В последние годы [1], в различных отраслях промышленности, в том числе и горной, все более широко применяются ленточные трубчатые конвейеры (ЛТК), рис. 1.

Рис. 1. Ленточный трубчатый конвейер германской фирмы «KOCH

Принцип работы ленточного трубчатого конвейера такой же, как и классического ленточного конвейера. Основной отличительной особенностью является лента, свернутая в трубу. Для сворачивания ленты в трубу, на грузовой ветви имеются два специальных участка: один располагается сразу после участка загрузки материала, на котором лента имеет обычную (классическую) форму, а второй перед разгрузочным барабаном, где лента разворачивается и принимает обычную для ленточного конвейера форму. Длина таких переходных участков зависит от типа и ширины ленты и может достигать десятки метров.

На рис. 2 представлена схема (ЛТК), с изображением всех узлов участков данного типа конвейера.

По сравнению с обычными ленточными конвейерами ЛТК имеют более сложную конструкцию, но при этом обладают неоспоримыми преимуществами, которые заключаются в следующем:

• возможность транспортирования различных грузов при горном ландшафте, а также при естественных и искусственных

Рис. 2. Принципиальная схема ленточного трубчатого конвейера (ЛТК): 1 — загрузка; 2, 4 — переходные участки; 3 — верхняя ветвь; 5 — приводной барабан; 6 — разгрузка верхней ветви; 7 — участки переворота ленты; 8 — нижняя ветвь; 9 - загрузка нижней ветви ленты; 10 — разгрузка нижней ветви; 11 — концевой барабан; 12 - рама линейной секции; 13 — груз; 14 — лента; 15 - поддерживающие ролики

5

преградах по трассе (водоемы, овраги, транспортные коммуникации, строительные объекты);

• возможность транспортировать груз под углом ±300 к горизонту;

• возможность, при необходимости, транспортирование груза одновременно на верхней (грузовой) и нижней ветви контура ленты конвейера;

• исключение износа бортов конвейерной ленты;

• значительное уменьшение диаметра линейных ролико-опор, по сравнением с традиционным ленточным конвейером, имеющим такую же ширину ленты;

• уменьшение габаритных размеров линейной секции конвейера, что особенно важно в стесненных условиях эксплуатации.

К недостаткам ЛТК следует отнести следующие факторы:

• высокая стоимость конвейера;

• более сложный монтаж и предпусковая отладка;

• более дорогая лента по сравнению с классическим конвейером;

• большее количество роликоопор, а, следовательно, и подшипниковых узлов, что приводит к увеличению эксплуатационных затрат;

• усложняется навеска и ленты на конвейер и ее стыковка;

• более сложная металлоконструкция става;

• площадь сечения груза располагаемого на трубообразной ленте составляет 50 % от площади сечения груза на ленте обычного конвейера, имеющего такую же ширину ленты.

Конвейерная лента, используемая в ленточных трубчатых конвейерах, является основополагающей при выборе его основных эксплуатационных и конструктивных параметров.

Наружный диаметр трубчатой ленты Стр, который зависит

от ее ширины, является одним из главных показателей, с помощью которого определяют основные конструктивные параметры ЛТК. От величины Стр зависят такие конструктивные

параметры, как крупность транспортируемого куска, длины переходных участков, на которых происходит сворачивание ленты в трубу и ее разворачивание, радиусы криволинейных участков конвейеров в плане, профиле, а также радиусы кри-

волинейных пространственных участков трассы конвейера, геометрические параметры линейных секций, диаметры линейных роликоопор.

Так, например, специально для ленточных трубчатых конвейеров фирма «Metso Minerals» [2] выпускает три типа конвейерных лент: резинотросовые (St); резинотканевые многопрокладочные (EP), (P); и арамидные (D или DP).

Ниже приведены фирменные обозначения этих лент.

Trellex Flexopipe ® Steelcord — резинотросовые ленты, (St), для ленточных трубчатых конвейеров имеющие в своей конструкции специальные элементы, увеличивающие поперечную жесткость конвейерной ленты.

Уникальная конструкция этих лент запатентована в Великобритании, США и других странах.

Trellex Flexopipe ® — резинтоканевые ленты, которые выпускаются трех типов, в зависимости от материала корда. Они могут иметь различную эластичность, а также поперечную жесткость и продольную прочность. Если корд ленты изготовлен из полиамидной ткани она имеет обозначение — P.

При увеличении длины конвейера рекомендуется выбирать ленты с кордом из полиэстера, обозначение — EP, причем для небольшого диаметра трубчатой ленты.

Для конвейеров имеющих высокую производительность и большой диаметр трубчатой ленты, применяют ленты с кордом из арамидной ткани, которые обозначаются — D или DP.

В табл. 1, даны рекомендации по выбору ширины ленты и ее прочности в зависимости от типа применяемого каркаса.

Ленты для ЛТК изготавливаются и поставляются для каждого конкретного конвейера с учетом места установки, условий эксплуатации и физико — механических свойств транспортируемого груза. Кроме того, все ленты для ЛТК изготавливаются по особой технологии «сопротивления старению». Это обеспечивает надежную защиту ленты против «погодной эрозии», когда качество каучука ленты ухудшается от воздействия озона и ультрафиолетового излучения.

Большинство лент для ЛТК имеют предварительную незначительную кривизну, в поперечном направлении для облегчения сворачивания ленты в трубу.

Таблица 1

Типы лент для ленточных трубчатых конвейеров фирмы «Metso Minerals»

Номинальный диаметр трубы, мм Ширина ленты, мм Тип каркаса Прочность ленты, с каркасом типа: Минимальная толщина обкладок, для лент типа: St; D; DP; ЕР и Р.

St, н/мм ЕР/Р, н/мм D/ DP, н/мм Верхняя, мм Нижняя, мм

120 500 ЕР;Р — 250 — 315 — 3 2

150 600 ЕР;Р — 250 — 400 — 3 2

200 780 ЕР;Р — 250 — 500 — 3 2

250 1000 D;DP;EP;P;St 630 — 1600 250 — 630 630 — 1600 4 2

300 1100 D;DP;EP;P;St 1000 — 2800 400 — 1000 630 — 2000 4 2

350 1300 D;DP;EP;P;St 1000 — 4000 630 — 1250 630 — 2500 5 2

400 1600 D;DP;EP;P;St 1000 — 4000 1000 — 2500 630 — 3150 5 2

500 1900 D;DP;EP;P;St 1000 — 4500 1000 — 3150 630 — 3150 5 3

530 2000 D;DP;EP;P;St 1000 — 4500 1000 — 3150 630 — 3150 5 3

Рис. 3. Конструктивные особенности поперечного сечения резинотканевой ленты ЛТК

Конструкция резинотканевой конвейерной ленты для ЛТК представлена на рис. 3, из которого видно, что края ленты имеют специфичные конструктивные особенности, позволяющие осуществлять заданную зону их перекрытия, для поддержания герметичности трубообразной формы ленты по всей длине трассы конвейера.

В табл. 2, в качестве примера, приведены параметры криволинейных и переходных участков ленточных трубчатых конвейеров зависимости от типа ленты, ее ширины, угла поворота и радиуса кривизны трассы конвейера. Следует отметить, что приведенные данные соответствуют лентам Шведской фирмы «Metso Minerals». С учетом данных приведенных в этой таблице можно ориентировочно определять параметры различных участков ЛТК в зависимости от типа применяемой ленты.

Другой широко применяемый, в настоящее время тип специального ленточного конвейера - крутонаклонный с прижимной лентой, предназначенный для установки под большим углом наклона. В настоящее время такие конвейеры уже транспортируют горную массу на высоту подъема в 270 м, с производительностью 2000м3 /ч (3500 т/ч, при ширине ленты 2000 мм и скоростью ее движения 3,15 м/с). Такой конвейер введен в эксплуатацию в 2011 году на карьере «Мурунтау» (Узбекистан).

Таблица 2

Параметры криволинейных и переходных участков ленточных трубчатых конвейеров зависимости от типа ленты, ее ширины, угла поворота и радиуса кривизны трассы конвейера

Тип каркаса Номинальный диаметр трубчатой ленты, мм Угол поворота, и соответствующий ему минимальный радиус кривизны трассы конвейера, (максимальное отклонение от горизонтального уровня панелей составляет-0,4°) Длина переходного участка, м. Длина подъема в % от длины конвейера

25° 25°-50° 50°-75° 75-100°

Р 120 — 300 350 — 530 300xD 400xD 400xD 500xD 500xD ÓOOxD ÓOOxD 700xD 25xD 3-4

ЕР 120 — 300 350 — 530 400xD 500xD 500xD ÓOOxD ÓOOxD 700xD 700xD 800xD 30xD 2-3

D,DP 250 — 300 350 — 530 500xD ÓOOxD ÓOOxD 700xD 700xD 800xD 800xD 900xD 35xD 0,6-1,0

St 250 — 300 350 — 530 700xD 800xD 800xD 900xD 900xD 1000xD 1000xD HOOxD 45xD 0,3-0,6

Укрупненная оценка комбинированного автомобильно — конвейерного транспорта с применением крутонаклонного конвейера на карьере «Мурунтау» показывает, что объемы инвестиций на внедрение комплекса КНК-270 ниже на 1,5 млн долл. США. При этом эксплуатационные расходы на 2,7 млн долл. США/год меньше, чем на развитие автомобильного транспорта, что связано со снижением количества самосвалов, водителей и обслуживающего персонала. Таким образом, комплекс КНК-270 экономически эффективен даже в краткосрочной перспективе, что позволяет повысить эффективность открытого способа добычи по сравнению с подземным способом по глубине разработки [3].

Несмотря на многочисленные конструктивные различия созданных крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой принципиальная схема их практически неизменна, рис. 4.

Крутонаклонный конвейер с прижимной лентой состоит из грузонесущего контура I и прижимного контура11, каждый из которых может иметь независимый привод III, IV и натяжные устройства V,VI. Прижимной контур оснащен прижимными устройствами VII, с помощью которых создается необходимое усилие для удержания груза при работе КНК. Цифры 1-16 показывают границы характерных участков грузонесущего и прижимного контура конвейера.

6 Л

Рис. 4. Схема крутонаклонного конвейера с прижимной лентой

При работе конвейера возникает сложное напряженно деформированное состояние конвейерных лент, зависящее, в частности, от свойств последних, нагрузок действующих на ленту, а также от параметров рассматриваемого участка контура конвейера.

Исследованиями [4], основанными на моделировании напряженно-деформированного состояния конвейерных лент при их работе на крутонаклонном конвейере с прижимной лентой установлено, что деформированное состояние грузоне-сущей и прижимной конвейерных лент крутонаклонных конвейеров на линейной его части (участок 9-10) зависит от соотношения продольного и поперечного модулей их упругости.

Модуль упругости прижимной ленты в поперечном направлении обычно принимается в пределах (0,2-0,6) от продольного модуля, поскольку ее геометрическая конфигурация имеет изгибы в нескольких плоскостях, рис. 1, В-В.

Уменьшение деформаций прижимной ленты может осуществляться за счет увеличения ее натяжения и прижимного усилия.

Геометрическая модель прижимной ленты представляет собой криволинейную оболочку с заданной шириной реальной ленты, верхняя часть которой описывает форму шапки груза описанного по радиусу, рис. 4.

Анализ проводился для модели ленты шириной 1,2 м, при предварительном натяжении 35 Н и степени загрузки KHK равной традиционному ленточному конвейеру.

а)

О .031424 .062846 .094272 .125696

.015712 .047136 .07856 .109984 .141408

002793 .00472 .012232 .019745 .027257

. 964Е-03 .003476 .015938 .023501 .031

Рис. 4. Деформированные состояние прижимной ленты: а — при линейном прижимном усилии равным 1200 Н/м; б — при 2400 Н/м

При прижимном усилии 1200 Н/м рис. 4, а, рассчитанном из условия устойчивости груза на грузонесущей ленте конвейера, максимальные поперечные деформации по оси Y составляют 0,1414 м, а напряжения по оси X попадают в зону неустойчивого движения ленты, что вызывает просыпание груза между лентами и нарушение устойчивой работы конвейера. Расчеты показали, что увеличение предварительного натяжения прижимной ленты приводит к незначительному снижению поперечных деформаций, но достигнуть герметичного смыкания краев лент таким способом не возможно. Лаже при увеличении предварительного натяжения ленты до 150 кН, при прижимном усилии 1200 Н/м, поперечные деформации краев ленты составляют довольно значительную величину 0,113 м.

Увеличение прижимного усилия уменьшает поперечные деформации более интенсивно, чем натяжение. Лискретное увеличение прижимного усилия, показало, что только при его увеличении до 2400 Н/м, деформации краев прижимной ленты (рис. 2, б) лежат в допустимых пределах. Леформации края прижимной ленты составили 0,00472 м и напряжения по оси X находятся в зоне рабочих напряжений, рис. 5.

Исследования влияния продольного статического модуля упругости грузонесущей ленты на ее напряженно-деформированное состояние показали, что деформация ленты уменьшается с увеличением жесткости последней, но при этом резко увеличивается перенапряжение краев ленты, которые могут переходить в зону сжимающих напряжений.

^_

76762 .107Е+07 .206Е+П7 .306Е+07 .405Е+07

573250 .157Е+07 .256Е+07 .355Е+07 .455Е+07

Рис. 5. Напряжения по оси X, возникающие в прижимной ленте при величине прижимного усилия 2400 Н/м

Учитывая, что ограничения по напряжениям ленты являются, как правило, лимитирующими по всем параметрам линейной части конвейера, продольный модуль упругости ленты должен быть не более (3-4)х108 Н/м2.

Увеличение модуля упругости в поперечном направлении грузонесущей ленты приводит к уменьшению прогибов в центре, не влияя на деформированное состояние по краям. На деформированное состояние значительно влияют нагрузки на ленты и их натяжение. При увеличении погонной нагрузки прогибы в центре ленты и по ее краям возрастают. Поэтому модуль упругости в поперечном направлении ленты должен выбираться в соответствии с погонной нагрузкой.

Одним из сложных узлов крутонаклонного конвейера с прижимной лентой является переходной участок конвейера, рис. 4, участок 8-9, параметры которого в значительной степени определяют объемы горно-капитальных работ на карьерах. Обзор литературных источников показал, что при определении радиуса переходной кривой этого участка в основном пользуются методами, применяемыми для упругих балок.

Эффективным методом решения таких задач является моделирование напряженно-деформированного состояния ленты с использованием методов и программного обеспечения комплекса АИБУБ. Например, с применением этого комплекса программ, для конвейера производительностью 0=2000 т/ч, при расчетном натяжении 25кН, и радиусом переходного участка, равным 25м, была построена геометрическая модель ленты, и в соответствии с ее конфигурацией и условиями движения были заданы возможные перемещения. В результате было получено напряженное состояние ленты для конкретных значений плотности ленты, модулей упругости, толщины и коэффициента Пуассона.

Модули упругости ленты в продольном и поперечном направлениях были определены экспериментально для ленты соответствующего типа, прочности, числа прокладок и толщины, которые составляли соответственно 3,19 Н/м2 и 0,6 Н/м2.

На рис. 4, а показана картина напряжений на внутренней, а на рис. 4, б — на внешней стороне переходного участка конвейерной ленты, изогнутой по радиусу в 25 м, при ее продольном натяжении — 25 кН.

Рис. 6. Напряжения на внутренней (а) и внешней (б) стороне переходного участка конвейерной ленты с натяжением 25 кН, радиусом 25 м

Из рис. 6 а, видно, что напряжения на внутренней стороне (края и средняя часть ленты) и на внешней стороне переходного участка конвейерной ленты, рис. 4 б, не только ниже минимально допустимых напряжений, но имеют ярко выраженные зоны сжатия в средней части (синий, голубой и светло голубой цвет).

Избежать напряжений меньших допустимых, можно увеличением натяжения на переходном участке, что приводит к увеличению натяжения всей ленты (такой способ целесообразен, если лента имеет необходимый запас прочности). Кроме того, возможно увеличение радиуса переходной кривой, что приведет к увеличению ее длины. Возможна также комбинация этих двух способов.

Анализ ряда моделей напряженного состояния конвейерных лент (с продольными модулями упругости Ех = 2^5* 108 и поперечными модулями Еу=0.2^0.6*Ех Па) для конвейеров с производительностью 2000 - 7500 т/ч позволил сделать вывод, что радиус переходного участка зависит от упругих свойств ленты и от натяжения одного миллиметра ширины одной прокладки ленты на этом участке.

Это дало возможность установить зависимости радиуса переходного участка от натяжения миллиметра ширины одной прокладки ленты на этом участке, которые представлены на рис. 7.

Таким образом, варьируя значениями продольного и поперечного модулями упругости конвейерных лент и их продольным натяжением, можно обеспечить радиус переходной участка конвейера, с использованием современных типов лент, в пределах 25-70 м, уменьшить деформации на линейной части конвейера, а так же снизить их взаимное проскальзывание.

Это дало возможность установить зависимости радиуса переходного участка от натяжения, приходящегося на миллиметр ширины одной прокладки ленты на этом участке, которые представлены на рис. 7.

Таким образом, варьируя значениями продольного и поперечного модулями упругости конвейерных лент и их продольным натяжением, можно обеспечить радиус переходной участка конвейера, с использованием современных типов лент, в пределах 25—70 м, уменьшить деформации на линейной части конвейера, а так же снизить их взаимное проскальзывание.

3

2

1 3 - I 1 = 1,4 226(SK р/Bi)2 - 22,64 9^кр/ Bi) + 1 18,52

2 - i = 1,3 512(S р/Bi)2 - 20,91 Bi) + 1 06,27

1 - i = 1,2 857(Sb р/Bi)2 - 19,02 4("Skj} Bi) + 9 1,821

1

Натяжение SKp, Н на мм ширины 1 прокладки л ■ 1 - при Ео=1000 Н/мм, Ansys А2 - при Ео=1350 Н/мм, Ansys • 3 - при Ео=1500 Н/мм, Ansys

Рис. 7. Зависимость радиуса переходного участка крутонаклонного конвейера с прижимной лентой от натяжения 1 мм ширины одной прокладки ленты

Например, компания «PXOENIX» (Германия) [5], выпускает резинотканевые конвейерные ленты типа ЕР. Диапазон прочностных свойств и конструктивных исполнений этих лент достаточно широк, поскольку выпускаются, как однопрокладоч-ные, так и многопрокладочные конвейерные ленты (соответственно ленты «PHOENIX» — EP 1600/5 и «UNIFLEX PVC» или «UNIFLEX PGV»), которые по своим прочностным свойствам достигают значений 1600 - 3150 Н/мм. ширины ленты.

В работе [6], для лент типа ЕР, получены графики зависимости продольного модуля упругости резинотканевых лент фирмы «PXOENIX», от количества прокладок и разрывного усилия ленты, а , Н/мм ширины ленты, рис. 8.

Представленные на рис. 8, зависимости продольных модулей упругости прокладочных лент, могут быть использованы для подбора лент (грузонесущих и прижимных), а также для выбора других оптимального параметров КНК (радиусы переходных участков, расстояния между роликоопорами грузовой ветви, длина хода натяжных устройств, режимы пуска и торможения конвейера), так — как одно и то же значение модуля упругости могут иметь ленты с разным разрывным усилием.

95

85

* 75

65

5

45

5

5

5

Рис. 8. Зависимости продольного модуля упругости Е для резинотканевых лент с прокладками из ткани ЕР, от количества прокладок в сердечнике и разрывного усилия ад , Н/мм. ширины ленты

Аналогичное разнообразие упругих свойств, при значительно большем разрывном усилии имеют резинотросовые ленты различных производителей (фирмы«РХ0ЕН1Х» «ContiTech», Германия), дающие широкий диапазон для выбора прижимных и грузонесущих лент высокопроизводительных установок на значительную высоту.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Галкин В.И., Тон В.В., Шешко Е.Е., Папоян Р.Л. Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды (горное дело). Учебное пособие. М. МГГУ, 2013. - С.239 - 255.

2. Brochure №1805-05-04-WPC/Trelleborg — English, 2004. Metso Minerals.

3. Шеметов П.А., Санакулов K.C. Развитие циклично-поточной технологии на основе крутонаклонных конвейеров в глубоких карьерах//Горный журнал №8-2011.

4. Атакулов Л.Н. Определение рациональных параметров переходного участка крутонаклонного конвейера с прижимной лентой//Горное оборудование и электромеханика №8 - М., изд-во «Новые технологии», 2007.

5. В. И. Галкин, Е. Е. Шешко, Е. С. Сазанкова, «Современные конвейерные ленты для горной промышленности»// Ж. Горное оборудование и электромеханика. № 3 - М., изд-во «Новые технологии», 2013,. С. 9 - 14

6. Шешко Е.Е., Касаткин А.А. Обоснование продольных деформаций конвейерной ленты грузонесущего контура крутонаклонного конвейера с прижимной лентой // Горное оборудование и электромеханика. - 2009. -№1. - С. 46 - 49. [ГШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Галкин Владимир Иванович — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Горная механика и транспорт», vgalkin07@rambler.ru, Шешко Евгения Евгеньевна — кандидат технических наук, профессор кафедры «Горная механика и транспорт», esheshko@mail.ru, Горный институт. Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС».

UDC 622.647.2

SUBSTANTIATION OF CONSTRUCTIVE PECULIARITIES OF BELTS WITH DUE REGARD FOR CONDITIONS OF EXPLOITATION AND TYPE OF BELT CONVEYORS

Galkin V.I., Doctor of technical sciences, professor, head of the department, vgalkin07@rambler.ru, Mining institute. National University of Science and Technology «MISIS».

Sheshko E.E., Candidate of technical sciences, professor of the department «Mining mechanics and transport», esheshko@mail.ru, Mining institute. National University of Science and Technology «MISIS».

The article deals with special types of belt conveyors- tubular and sandwich belt high-angle conveyors used in the mining industry, and their technical and operational characteristics influencing the choice of type of conveyor belts, taking into account the specific technological characteristics of their exploitation. The advantages and disadvantages of tubular conveyors, design parameters influencing the choice of conveyor belts, transition sections, radii of curvature of the track line of the conveyor in the vertical and horizontal plane are examined in the article too. The constructive features of sandwich belt high angle conveyors are given too. The complex stress-strain state of conveyor belts arising during the process of exploitation of the given type of conveyor, depending, in particular, on the type of conveyor belts - carrying and cover, loads acting on the belt, as well the parameters of the considered section of the conveyor is examined in the article. It is established on the basis of modeling of the stress-strain state of the conveyor belts that strain state of the carrying and cover conveyor belts of high angle conveyors depends on the correlation of longitudinal and transversal moduli of elasticity. The influence of longitudinal and transversal moduli of elasticity of conveyor belts on the stress-strain state of belts at a number of sections is examined in the article. The factors influencing the magnitude of the radius of curvature of the transition section are defined taking into account the stress-strain state of the conveyor belts.The dependences of the longitudinal moduli of elasticity of ply belts, which can be used for choice of the optimum design parameters of high productive high-angle belt conveyors are represented in the article

Key words: special belt conveyors, belt tubular conveyor, sandwich belt high-angle conveyor, conveyor belts, characteristics of belts, carrying and cover belts, stress-strain state, longitudinal, transversal modulus of elasticity, radius of curvature, transition section.

REFERENCES

1. Galkin V.I., Ton V.V., Sheshko E.E., Papojan R.L. Mashiny i oborudovanie priro-doobustrojstva i zashhity okruzhajushhej sredy (gornoe delo) (Machinery and equipment environmental engineering and environmental protection (mining)). Uchebnoe posobie, Moscow, MGGU, 2013, pp.239 - 255.

2. Brochure №1805-05-04-WPC/Trelleborg — English, 2004, Metso Minerals.

3. Shemetov P.A., Sanakulov K.S. Razvitie ciklichno-potochnoj tehnologii na osnove krutonaklonnyh konvejerov v glubokih karerah (Development of cyclic-flow technology based on the steeply inclined conveyors in deep pits), Gornyj zhurnal, no. 8, 2011.

4. Atakulov L.N. Opredelenie racional'nyh parametrov perehodnogo uchastka krutonaklonnogo konvejera s prizhimnoj lentoj (Determination of rational parameters of the transition area steeply inclined conveyor with anti-squeak tape), Gornoe oborudovanie i jelektromehanika, no. 8, 2007.

5. Galkin V.I., Sheshko E.E., Sazankova E.S. Sovremennye konvejernye lenty dlja gornoj promyshlennosti (Modern conveyor belts for the mining industry), Gornoe oborudo-vanie i jelektromehanika, no. 3, 2013, pp. 9 - 14

6. Sheshko E.E., Kasatkin A.A. Obosnovanie prodolnyh deformacij konvejernoj lenty gruzonesushhego kontura krutonaklonnogo konvejera s prizhimnoj lentoj (Rationale longitudinal deformations of a conveyor belt carrying path steeply inclined conveyor with anti-squeak tape), Gornoe oborudovanie i jelektromehanika, 2009, no. 1, pp.46 - 49.