Необходимое условие работы

(3)

Величину е ,определяющую тяговую способность приводного барабана, называют тяговым фактором.

Окружное или тяговое усилие, передаваемое гибкой нитью

(4)

откуда

Как видно из уравнения (4) тяговая способность привода зависит:

1) от первоначального натяжения ленты;

2) от коэффициента сцепления , который зависит от материалов сопрягаемых
поверхностей, условий работы ( = 0,1- 0,5 ). Для повышения приводные
барабаны футеруются фрикционными материалами с насечками;

3) от угла обхвата .

Повышение величины тягового усилия возможно также путем приложения внешней силы, для этого применяются прижимной ролик или прижимная лента

N - сосредоточенная сила трения ленты о барабан в месте давления ролика

Рисунок 2

Конструкция барабанного привода ленточных конвейеров

Обычно барабанный привод состоит из барабана, передаточных механизмов (муфт редукторов) и двигателя.

В приводах наклонных конвейеров устанавливают также стопорные устройства (останов) или тормоз, препятствующие в случае отключения двигателя, самопроиз­вольному движению ленты вниз под действием силы тяжести, находящегося на ней груза. По числу приводов различают однобарабанные приводы с одним или двумя двигателями, двухбарабанные и трехбарабанные. Наиболее простыми является од­нобарабанные приводы.

1 - электродвигатель;

2-редуктор;

3 - приводной барабан

4 — соединительные муфты;

5 - опоры;

6 - тормоз.

Рисунок 3 - Схема однобарабанного привода

Однобарабанные приводы бывают: а - без отклоняющего барабана; б - с от­клоняющим барабаном.

Такая схема, как и схема без отклоняющего барабана применяется в неболь­ших ленточных конвейерах. Разгрузка таких конвейеров обычно с концевого бара­бана (приводного). Недостаток - привод находится в месте разгрузки.

W0=Sc6(e -1), a 240°.

Для удаления привода от места разгрузки и увеличения применяется схема с отклоняющим роликовыносным регулирующим устройством (рис. в). Эта схема позволяет увеличить угол обхвата до 240°. Недостаток схем а, б, в - тяговая спо­собность привода зависит только от натяжения ленты, и .

г) д)

г)W = S_c6 , a 270°. д)W = , a 270°.

Повышение величины тягового усилия без увеличения натяжения ленты воз­можно путем приложения внешней силы прижимающей ленту к барабану. Немного увеличивается и . Существуют две схемы: г) с прижимным роликом; д) с прижим­ной лентой. Недостатком схемы г является ускоренный износ как ленты, так и фу­теровки прижимного ролика, схемы д - сложна и громоздка по конструкции.

Однобарабанный привод небольшой мощности до 30-50 кВт может быть снаб­жен мотор-редуктором.

К преимуществам однобарабанного привода относятся простота конструкции, надежность, небольшие габаритные размеры, единичный перегиб ленты. Недос­татками - ограниченный угол обхвата лентой приводного барабана (до 240°) и из-за этого не хватает его тяговой способности для длинных и тяжелых конвейеров.

Двухбарабанные приводы применяются только на весьма длинных и больше­грузных конвейерах. Они сложнее по конструкции, но требуют меньшего предва­рительного натяжения ленты. Недостаток - меньший срок службы ленты за счет перегибов, необходим привод с дифференциальным механизмом или гидромуфтой.

Бывают с близко расположенными приводными барабанами.

Применяют в трех конструктивных исполнениях:

а) с жесткой кинематической связью между барабанами (зубчатая передача);

б) соединение барабанов дифференциальным редуктором с общим приводом;

в) индивидуальный привод на каждый барабан (широко используется),
а и б не получили распространение.

Схема бвухбарабанного привода с двумя электродвигателями

Двухбарабанные привода с отклоняющими роликами позволяют увеличить общий угол обхвата ₁ + ₂ до 350°.

W = Sc6 , a 350°.

Разгрузка производится с концевого приводного барабана.

Для увеличения угла обхвата лентой барабанов (до 420°) их располагают в разных плоскостях. Недостаток - разгрузка в месте установки привода.

а₁+а₂ 420°.

Более лучшей является схема привода с выносными разгрузочным барабаном, позволяющая убрать место разгрузки от привода, и увеличить общий угол до 480°.

W = S_c6 , a 480° .

Существует схема двухбарабанного привода односторонним огибанием ленты и выносным разгрузочным устройством.

W = S_c6 , a 360°-420°.

Двухбарабанный с раздельным расположением приводов на переднем и заднем концах.

Преимущества двухбарабанного привода - увеличенный общий угол обхвата (до 480°).

Недостатки - увеличение габаритных размеров, многократный перегиб ленты, обуславливающий снижение срока ее службы.

Трехбарабатые приводы бывают с близкорасположенными барабанами и с раздельным расположением двух приводных барабанов на переднем и заднем кон­цах конвейера. Трехбарабанные приводы из-за сложности, многократного перегиба ленты и недостаточной надежности применяются крайне редко.

Окончательный выбор схемы привода определяется сравнительным технико-экономическим расчетом возможных вариантов.

Следующей задачей, которую нам предстоит решить, является установление запаса сцепления и определения мощности привода.

Уравнение Эйлера было выведено для идеальной нерастяжимой нити. В дей­ствительности лента обладает упругостью.

Теоретически и экспериментально установлено, что при передаче тягового усилия гибкому тяговому элементу со стороны набегающей ветви ленты образуется дуга относительного покоя , в пределах которой S_нб остается постоянным и со стороны сбегающей ветви ленты - дуга скольжения , на которой передается сила тяги.

Полная дуга обхвата лентой приводного барабана состоит из двух этих участ­ков = + . На дуге скольжения натяжение в ленте уменьшается, что вызыва­ет сокращение длины ленты на этом участке. За счет этого возникает так называе­мое упругое скольжение ленты по барабану, действующее в сторону большого на­тяжения.

На дуге покоя натяжение ленты и ее деформация не изменяются. Наличие дуги покоя свидетельствует о необходимом для нормальной работы привода запасе сил сцепления между лентой и барабаном. Для фрикционного привода соотношение между дугами покоя и упругого скольжения должно быть таким, чтобы при пуске конвейера не возникало пробуксовки ленты.

Максимальное тяговое усилие, которое способен передать приводной барабан без пробуксовки при известном натяжении в сбегающей ветви, и .

(5)

Тяговое усилие передаваемое на дуге скольжения

(6)

Запас силы трения определяют

(7)

Коэффициент запаса сцепления в расчетах обычно берут К = 1,3 - 1,5. Для обеспечения необходимого запаса силы трения на приводном барабане расчетное натяжение сбегающей ветви принимают несколько увеличенным

(8)

расчетное натяжение набегающей ветви ленты

(9)

Мощность привода с зачетом коэффициента запаса, кВт

(10)

где - скорость движения ленты конвейера; - КПД -(0,8-0,9).