Конвейерные системы

Конвейерные системы представляют собой совокупность конвейеров одного или разных типов, погрузочно-разгрузочных и перегрузочных устройств, накопи­телей и устройств автоматического управления. В зависимости от назначения раз­личают транспортные, распределительные, сортировочные, накопительные и комбинированные конвейерные системы. Работой конвейерной системы может управлять ЭВМ в реальном масштабе времени.

При этом в компьютере ведется динамическая модель транспортно-грузового процесса, отражается реальное состояние базовых элементов системы, к которым относятся, в частности, конвейеры. Ниже рассматриваются наиболее распростра­ненные в транспортно-грузовых комплексах типы конвейеров.

5.2.1. Ленточные конвейеры

Ленточные конвейеры применяют для перемещения в горизонтальном и поло­гонаклонном направлениях разнооб­разных насыпных и штучных грузов, а также для межоперационного транспортирования изделий при поточном производстве. Большое распространение ленточные конвейеры получили благодаря возмож­но­сти получения высокой производи­тельности. Современные лен­точные конвейеры на от­крытых разра­ботках угля могут транспортировать до 30000 т/ч вскрышной породы, обеспечи­вая загрузку десяти железнодорожных вагонов за 1 мин. Даль­ность транс­портирования достигает 3 … 4 км в одном конвейере и до 100 км в систе­ме из несколь­ких конвейеров. Они просты по конструкции, удобны в экс­плуатации и имеют высокую надежность.

По расположению на местности лен­точные конвейеры разделяют на стацио­нарные и подвижные, передвижные и переносные, переставные (для карьеров от­крытых разработок) и надводные, пла­вающие на понтонах.

По конструкции и назначению разли­чают ленточные конвейеры общего на­зна­чения и специальные. По типу ленты конвейеры бывают с прорезиненной, стальной цельнопрокат­ной и проволочной лентой. Наиболь­шее распространение получили конвей­еры с прорезиненной лентой. По кон­струкции прорезиненной ленты, опорных ходовых устройств и передаче тягового усилия различают лен­точные конвейеры, у кото­рых лента является грузонесущим и тяговым элементом.

Ленточный конвейер (рис. 5.1) имеет станину 6, на концах которой устано­в­лены два барабана: передний 7 – при­водной и задний 1 — натяжной. Верти­кально замкнутая лента 5 огибает эти концевые барабаны и по всей длине поддержива­ется опорными роликами, называемыми роликоопорами, — верхни­ми 4 и ниж­ними 10, укрепленными на станине 6. Иногда вместо роликов при­меняют настил. Приводной барабан 7 получает вращение от привода и приводит в движение ленту вдоль трассы конвейера.

Лента загружается через одну или несколько загрузочных воронок 2, в которые груз попадает из бункеров. Для открывания и закрывания выпускных отверстий бункеров служат затворы. Они могут быть ручными или механическими (электрическими, гидравлическими или пневматическими). По способу действия различают затворы, отсекающие поток груза и создающие подпор. Затворы имеют ограниченные возможности для регулирования исходящего потока.

Для обеспечения равномерного и регулируемого потока служат питатели. Выгрузка насыпного груза из бункера с помощью питателя характеризуется активным воздействием его рабочих элементов на груз. Это особенно важно при переработке плохосыпучих грузов. Применяют две группы Эффективность конвейерной линии: одна построена на базе конвейеров малой длины, а другая (барабанные, дисковые, цепные, лопастные питатели) не имеет конвейерных прототипов и служит для непосредственной выдачи груза у отверстия бункера.

Транспорти­руемый груз перемещается на верхней (грузо­несущей, рабочей) ветви ленты, а нижняя ветвь является возвратной (об­ратной). Возможно также транспор­тирование грузов одновременно по верхней и нижней ветвях ленты в раз­ных направлениях.

Груз выгружается на переднем бара­бане 7 через разгрузочную воронку 8 или в промежуточных пунктах конвей­ера при помощи разгрузочных устройств: плуж­ковых 3 или бара­банных разгружателей. Наружная по­верхность ленты очищается от прилип­ших к ней частиц груза очистным устройством 9, установленным у пе­ре­днего барабана 7.

В мире накоплен значительный опыт проектирования и эксплуатации лен­точ­ных конвей­еров большой мощности. На Курской магнитной анома­лии работает мощная кон­вейерная система протяженностью около 14 км, включающая 11 пере­грузочных пунктов и предназначенная для транспор­тирования руды из карьера на обогати­тельную фабрику. Фирмой “Крупп” (ФРГ) принята в экс­плуатацию линия из 11 конвейеров общей протяженностью 100 км. Средне­годовая производитель­ность линии 10 млн. т, ши­рина резинотросовой ленты 1000 мм, скорость движе­ния 4,5 м/с.

Разработана конвейерная система ФРГ — Нидерланды протяженно­стью 206 км, ко­торая транспортирует руду Рурского промышленного района. Произ­водитель­ность системы 7200 т/ч, скорость ленты до 5 м/с, ширина ленты 1400 мм. Линия состоит из 28 ставов по 7,4 км каждый.

Основными параметрами ленточного конвейера являются производительность, ширина и скорость движения ленты, мощность двигателя. При выборе ленточного конвейера под заданный годовой грузопоток его потребная часовая производи­тельность Q_ч равна:

 ,

где к_н – коэффициент неравномерности загрузки (к_н=1,2);

Q_г – годовой грузопоток, т;

Т – годовой фонд времени работы конвейера, ч.

С другой стороны, производительность конкретного конвейера зависит от скоро­сти движения ленты и количества груза груза на ней:

 , т/ч, (5.1)

где q – погонная нагрузка на единицу длины конвейера, кг/м;

V – скорость движения ленты, м/с.

При движении груза непрерывным потоком постоянного сечения

q = 1000Fγ,

где F – площадь поперечного сечения груза на ленте, м^2.;

γ – объемная плотность груза, т/м³

При перемещении штучных грузов

   ,

где Р – масса штучного груза, кг;

l – расстояние между соседними грузами, м.

Тогда производительность конвейера при переработке насыпных грузов :

 .
Площадь поперечного сечения груза F зависит от ширины ленты B, конст­рукции роликоопор (горизонтальные, наклонные ролики), характера трассы кон­вейера (горизонтальный, наклонный участок):

 ,

С – коэффициент заполнения ленты, зависящий от динамического угла естест­венного откоса груза, угла наклона роликов и угла наклона конвейера.