Определение силы на приводной барабан со стороны тяговой ленты

 

 натяжение ведущей (набегающей) ветви ленты, кН;

 

  натяжение ведомой (сбегающей) ветви ленты, кН;

 

 угол обхвата барабана лентой, рад.

    Усилие с барабана на ленту передаётся за счёт силы трения  между лентой и барабаном. Учитывая непостоянство коэффициента трения, принимают  или . Здесь  окружное усилие на барабане, кН (см. задание);  коэффициент безопасности (см. пп. 1.2).

Связь между силами натяжения ветвей ленты и силой трения выражается зависимостью  или .

Силы натяжения ветвей ленты связаны между собой уравнением Эйлера

,

где  коэффициент трения между лентой и барабаном выбирается по табли-це 15 с учётом условий работы конвейера: Х  хорошие (чистые, закрытые, отапливаемые или охлаждаемые и вентилируемые помещения); С  средние (производственные помещения без регламентированного контроля температуры и влажности); Т  тяжёлые (на открытом воздухе с непосредственным воздействием атмосферных условий в период всего года).

Решая систему двух последних уравнений, получаем

; .

После переноса сил и  на ось барабана получаем

Суммарная сила на барабан со стороны тяговой ленты

,

где угол между направлениями векторов сил  и , рад.

Суммарная сила распределяется поровну между ступицами барабана, и каждая из них прикладывается к валу по середине длины ступицы барабана.

     

 Таблица 15

Значения коэффициентов трения  между лентой с резиновой обкладкой
и приводным барабаном

Поверхность приводного барабана	Состояние соприкасающихся поверхностей ленты и барабана	Атмосферные условия	Условия работы конвейера
Стальная или чугунная без футеровки	Чистые Пыльные Запылённые нелипким грузом (песком, углём и т.п.) Загрязнённые липким грузом (глиной и т.п.)	Сухо Сухо Влажно   Влажно	Х С Т   Т	0,35 0,30 0,20   0,10

 

Выбор тяговой ленты

В конвейерах применяют резинотканевые, резинотросовые и стальные ленты.

 

 

1 – тканая прокладка; 2 – резиновая обкладка

 

Наибольшее распространение находят резинотканевые ленты, имеющие резинотканевый послойный тяговый каркас (1) и наружные резиновые обкладки (2), предохраняющие каркас от механических повреждений и от воздействия влаги и агрессивных сред по ГОСТ 20–85. В зависимости от назначения ленты разделяют на следующие виды: общего назначения, морозостойкие, теплостойкие, пищевые и негорючие.

Конвейерные ленты, согласно ГОСТ 20–85, могут быть шириной от 100 до 3000 мм с числом прокладок от 1 до 8. Толщина наружных резиновых обкладок в зависимости от вида ленты и вида транспортируемого груза составляет 1–3,5 мм и 1–10 мм соответственно для нерабочей (нижней) и рабочей (верхней) сторон ленты. Толщина тканевых прокладок каркаса ленты принята
1,15–2,0 мм. Тканевые прокладки изготавливают из полиамидных или полиэфирных нитей или из комбинированных (полиэфирных и хлопчатобумажных) нитей. В зависимости от вида ткани каркаса изменяется номинальная прочность тканевой прокладки.

С учётом сложности точного определения действительного напряжения в слоях ленты при совместном действии растяжения и изгиба расчёт ленты ведут только на растяжение по наибольшему рабочему усилию в ленте.

Необходимое по условию прочности ленты число прокладок  зависит от растягивающего ленту усилия и прочности материала прокладок. Наибольшее допустимое число прокладок ленты ограничивается диаметром барабана, т.к. увеличение числа прокладок повышает жёсткость ленты и напряжение изгиба в ленте при огибании ею барабана. Нужно подобрать материал прокладок ленты, который удовлетворял бы условию прочности ленты и соответствовал бы заданному диаметру приводного барабана.

С учётом этих условий получаем для горизонтальных конвейеров

,

где D – диаметр барабана, мм;

F₁ – натяжение ведущей ветви ленты, Н;

В – ширина ленты, мм;

S_P1 – прочность ткани прокладки, Н/мм ширины ленты (табл. 16);

К₁ – коэффициент, учитывающий свойство ткани прокладок;

К_Н – коэффициент неравномерности работы прокладок;

К_СТ – коэффициент прочности стыкового соединения концов ленты (для вулканизированного стыка К_СТ = 0,90 – 0,85);   

 К_Р – коэффициент режима работы конвейера.

Полученное расчётом число прокладок  округляется до ближайшего целого значения.

 Значения коэффициентов К₁, К_н, К_р берутся из следующей таблицы.

 

Прочность прокладки , Н/мм	65	100	150	200	300	400
Коэффициент К1*	125–140	141–160	161–170	171–180	181–190	191–200
Число прокладок	3	4	5	6	7	8
Коэффициент КН	0,95	0,90	0,88	0,95	0,82	0,80
Режим работы	Весьма легкий	Легкий	Средний	Тяжелый	Весьма тяжелый
Коэффициент режима КР	1,2	1,1	1,0	0,95	0,85

* Меньшие значения коэффициента К₁ принимают для лент меньшей ширины.

Таблица 16

Материал тканевых прокладок конвейерных лент

Ткань	Марка ткани	Номинальная прочность ткани по основе SP1, Н/мм ширины  прокладки
С нитями основы и утка из полиамидных волокон	ТА–400; ТК–400; МК–400/120	400
	ТА–300; ТК–300; А–10–2–3Т К–10–2–3Т; МК–300/100	300
	ТК–200–2	200
	ТА–150; ТК–150	150
	ТА–100; ТК–100	100
С нитями основы из полиэфирных волокон и нитями утка из полиамидных волокон	МЛК–400/120	400
	ТЛК–300; МЛК–300/100	300
	ТЛК–200	200
С нитями основы и утка из комбинированных волокон	БКНЛ–150	150
	БКНЛ–100	100
	БКНЛ–65; БКНЛ–65–2	65