Ленточный конвейер

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Шило Иван Николаевич Романюк Николай Николаевич Агейчик Валерий Александрович Романюк Вадим Николаевич Курьян Елена Сергеевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Ленточный конвейер, состоящий из бесконечно замкнутой в вертикальной плоскости на головном и концевом барабанах ленты с опиранием ее грузонесущей и нерабочей ветвей на закрепленные на раме прямые роликоопоры цилиндрической формы, при этом роликоопоры нерабочей ветви ленты смещены относительно роликоопор грузонесущей ветви вдоль конвейера и установлены с возможностью взаимодействия нерабочей ветви ленты с роликами роликоопор грузонесущей ветви, причем ролики роликоопор нерабочей ветви конвейерной ленты смещены в вертикальной плоскости относительно роликов роликоопор грузонесущей ветви с возможностью обеспечения максимального угла охвата снизу нерабочей ветвью ленты роликов грузонесущей ветви за счет минимизации зазора между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты в зоне размещения роликоопор нижней ветви, а концевой барабан выполнен приводным с синхронизацией его окружной скорости с окружной скоростью головного барабана, смещение вниз по вертикали роликоопоры нерабочей ветви ленты относительно роликоопоры грузонесущей ветви, соответствующее заданному углуобхвата нерабочей ветвью ленты среднего ролика роликоопоры грузонесущей ветви, определяется из соотношения - ,а минимальное смещение из условия отсутствия контакта между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты, соответствующее максимально возможному углуобхвата нерабочей ветвью ленты среднего ролика роликоопоры грузонесущей ветви,0,5(-)(л)/, Фиг. 1 100432014.04.30 где- ускорение свободного падения, м/с 2- шаг расстановки роликоопор на грузонесущей ветви конвейера, м л,- линейные массы соответственно конвейерной ленты и транспортируемого груза, кг/м- натяжение грузонесущей ветви ленты в заданной точке трассы конвейера,- диаметр роликов роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты, м а - расстояние между осями роликов роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты, м К - коэффициент запаса (К 1), исключающий возможность контакта между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты при максимально поднятой роликоопоре нерабочей ветви, отличающийся тем, что рабочие поверхности прямых роликоопор цилиндрической формы нерабочей ветви ленты и ближайшие к ним рабочие поверхности прямых роликоопор цилиндрической формы грузонесущей ветви ленты жестко соединены на своих торцах с соосными шкивами ременной передачи одинаковых размеров, при этом эти ближайшие друг к другу шкивы нерабочей и грузонесущей ветвей соединены друг с другом бесконечным ремнем, образуя перекрестную ременную передачу. Полезная модель относится к конвейеростроению, а именно к ленточным конвейерам с прямыми роликоопорами на грузонесущей и нерабочей ветвях ленты, и может быть использована при проектировании подъемных, уклонных и горизонтальных конвейеров увеличенной длины, в том числе магистральных, а также конвейеров, транспортирующих горную массу из карьеров на обогатительные фабрики, на пунктах переработки сельскохозяйственной продукции. Известен 1 ленточный конвейер, состоящий из бесконечно замкнутой в вертикальной плоскости на головном и концевом барабанах ленты с опиранием ее грузонесущей и нерабочей ветвей на закрепленные на раме прямые роликоопоры цилиндрической формы,при этом роликоопоры нерабочей ветви ленты смещены относительно роликоопор грузонесущей ветви вдоль конвейера и установлены с возможностью взаимодействия нерабочей ветви ленты с роликами роликоопор грузонесущей ветви. Однако в известной конструкции конвейера не в полной мере используются возможности технического решения в области повышения тягового усилия, реализуемого подъемными, уклонными и горизонтальными конвейерами увеличенной длины, в том числе магистральными, при одновременном уменьшении натяжения наиболее нагруженной грузонесущей ветви конвейерной ленты с соответствующим увеличением ресурса конвейерной ленты и снижением эксплуатационных расходов при транспортировании насыпных грузов на предприятиях горной и других отраслей промышленности. Известен 2 принятый за прототип ленточный конвейер, состоящий из бесконечно замкнутой в вертикальной плоскости на головном и концевом барабанах ленты с опиранием ее грузонесущей и нерабочей ветвей на закрепленные на раме прямые роликоопоры цилиндрической формы, при этом роликоопоры нерабочей ветви ленты смещены относительно роликоопор грузонесущей ветви вдоль конвейера и установлены с возможностью взаимодействия нерабочей ветви ленты с роликами роликоопор грузонесущей ветви, причем ролики роликоопор нерабочейветви конвейерной ленты смещены в вертикальной плоскости относительно роликов роликоопор грузонесущей ветви с возможностью обеспечения максимального угла охвата снизу нерабочей ветвью ленты роликов грузонесущей ветви за счет минимизации зазора между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты в зоне 2 100432014.04.30 размещения роликоопор нижней ветви, а концевой барабан выполнен приводным с синхронизацией его окружной скорости с окружной скоростью головного барабана, смещение вниз по вертикали роликоопоры нерабочей ветви ленты относительно роликоопоры грузонесущей ветви, соответствующее заданному углуобхвата нерабочей ветвью ленты среднего ролика роликоопоры грузонесущей ветви, определяется из соотношения - ,а минимальное смещение из условия отсутствия контакта между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты, соответствующее максимально возможному углуобхвата нерабочей ветвью ленты среднего ролика роликоопоры грузонесущей ветви,0,5( - )(л)/,где- ускорение свободного падения, м/с 2- шаг расстановки роликоопор на грузонесущей ветви конвейера, м л,- линейные массы соответственно конвейерной ленты и транспортируемого груза, кг/м- натяжение грузонесущей ветви ленты в заданной точке трассы конвейера,- диаметр роликов роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты, м а - расстояние между осями роликов роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты, м К - коэффициент запаса (К 1), исключающий возможность контакта между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты при максимально поднятой роликоопоре нерабочей ветви. В известной конструкции конвейера также не в полной мере используются возможности технического решения в области повышения тягового усилия, реализуемого подъемными, уклонными и горизонтальными конвейерами увеличенной длины, в том числе магистральными, при одновременном уменьшении натяжения наиболее нагруженной грузонесущей ветви конвейерной ленты с соответствующим увеличением ресурса конвейерной ленты и снижением эксплуатационных расходов при транспортировании насыпных грузов на предприятиях горной и других отраслей промышленности. Задача, которую решает полезная модель, заключается в повышении тягового усилия,передаваемого конвейерной ленте с уменьшением натяжения грузонесущей ветви ленты подъемных, уклонных и горизонтальных конвейеров увеличенной длины. Поставленная задача решается с помощью ленточного конвейера, состоящего из бесконечно замкнутой в вертикальной плоскости на головном и концевом барабанах ленты с опиранием ее грузонесущей и нерабочей ветвей на закрепленные на раме прямые роликоопоры цилиндрической формы, при этом роликоопоры нерабочей ветви ленты смещены относительно роликоопор грузонесущей ветви вдоль конвейера и установлены с возможностью взаимодействия нерабочей ветви ленты с роликами роликоопор грузонесущей ветви, причем ролики роликоопор нерабочей ветви конвейерной ленты смещены в вертикальной плоскости относительно роликов роликоопор грузонесущей ветви с возможностью обеспечения максимального угла охвата снизу нерабочей ветвью ленты роликов грузонесущей ветви за счет минимизации зазора между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты в зоне размещения роликоопор нижней ветви, а концевой барабан выполнен приводным с синхронизацией его окружной скорости с окружной скоростью головного барабана, смещение вниз по вертикали роликоопоры нерабочей ветви ленты относительно роликоопоры грузонесущей ветви, соответствующее заданному углуобхвата нерабочей ветвью ленты среднего ролика роликоопоры грузонесущей ветви, определяется из соотношения - ,а минимальное смещение из условия отсутствия контакта между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты, соответствующее максимально возможному углуобхвата нерабочей ветвью ленты среднего ролика роликоопоры грузонесущей ветви,0,5(-)(л)/,где- ускорение свободного падения, м/с 2- шаг расстановки роликоопор на грузонесущей ветви конвейера, м л,- линейные массы соответственно конвейерной ленты и 3 100432014.04.30 транспортируемого груза, кг/м- натяжение грузонесущей ветви ленты в заданной точке трассы конвейера,- диаметр роликов роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты, м а - расстояние между осями роликов роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты, м К - коэффициент запаса (К 1), исключающий возможность контакта между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты при максимально поднятой роликоопоре нерабочей ветви, где рабочие поверхности прямых роликоопор цилиндрической формы нерабочей ветви ленты и ближайшие к ним рабочие поверхности прямых роликоопор цилиндрической формы грузонесущей ветви ленты жестко соединены на своих торцах с соосными шкивами ременной передачи одинаковых размеров, при этом эти ближайшие друг к другу шкивы нерабочей и грузонесущей ветвей соединены друг с другом бесконечным ремнем, образуя перекрестную ременную передачу. Ленточный конвейер представлен на фиг. 1 - вид сбоку, на фиг. 2 - схема совместного размещения роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты. Ленточный конвейер состоит из бесконечно замкнутой в вертикальной плоскости на головном 1 и концевом 2 барабанах ленты с опиранием ее грузонесущей 3 и нерабочей 4 ветвей на закрепленные на раме 5 прямые роликоопоры 6 и 7 цилиндрической формы. При этом роликоопоры 7 нерабочей ветви 4 ленты смещены относительно роликоопор 6 грузонесущей ветви 3 вдоль конвейера и установлены с возможностью взаимодействия нерабочей ветви 4 ленты с роликами роликоопор 6 грузонесущей ветви. Ролики роликоопор 7 нерабочей ветви 4 конвейерной ленты смещены в вертикальной плоскости относительно роликов роликоопор 6 грузонесущей ветви 3 с возможностью обеспечения максимального углаобхвата снизу нерабочей ветвью 4 ленты роликов роликоопор 6 грузонесущей ветви 3 за счет минимизации зазора между грузонесущей 3 и нерабочей 4 ветвями ленты в зоне размещения роликоопор 7 нерабочей ветви 4 ленты. Концевой барабан 2 выполнен приводным с синхронизацией его окружной скорости с окружной скоростью головного барабана 1 и выполняет одновременно функции натяжного барабана,поэтому он размещен на тележке 8, кинематически связанной с натяжным приспособлением, например, в виде канатно-полиспастной системы с противовесом (не показаны). Смещение вниз по вертикали роликоопоры 7 нерабочей ветви 4 ленты относительно роликоопоры 6 грузонесущей ветви 3, соответствующее заданному углуобхвата нерабочей ветвью ленты 4 ролика роликоопоры 6 грузонесущей ветви 3, определяется из соотношения - ,а минимальное смещение из условия отсутствия контакта между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты, соответствующее максимально возможному углуобхвата нерабочей ветвью ленты ролика роликоопоры грузонесущей ветви,0,5(-)(л)/,где- ускорение свободного падения, м/с 2- шаг расстановки роликоопор на грузонесущей ветви конвейера, м л,- линейные массы соответственно конвейерной ленты и транспортируемого груза, кг/м- натяжение грузонесущей ветви ленты в заданной точке трассы конвейера,- диаметр роликов роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты, м а - расстояние между осями роликов роликоопор грузонесущей и нерабочей ветвей ленты, м К - коэффициент запаса (К 1), исключающий возможность контакта между грузонесущей и нерабочей ветвями ленты при максимально поднятой роликоопоре нерабочей ветви. 9, 10 - направления движения грузонесущей 3 и нерабочей 4 ветвей конвейерной ленты. Рабочие опорные поверхности прямых роликоопор 7 цилиндрической формы нерабочей ветви 4 ленты и ближайшие к ним рабочие опорные поверхности прямых роликоопор 6 цилиндрической формы грузонесущей ветви 3 ленты жестко соединены на своих обоих торцах с соосными, оси симметрии которых совпадают с осями симметрии и вращения роликоопор 6 и 7, шкивами 11 одинаковых размеров ременной передачи, при этом эти 4 100432014.04.30 ближайшие друг к другу шкивы 11 нерабочей и грузонесущей ветвей соединены друг с другом бесконечным ремнем 12, образуя перекрестную ременную передачу 3. Ленточный конвейер работает следующим образом. При одновременном включении двигателей приводов головного 1 и концевого 2 приводных барабанов грузонесущая 3 и нерабочая 4 ветви ленты движутся в направлениях 9 и 10. Головной барабан 1 развивает тяговое усилие, необходимое для перемещения грузонесущей ветви 3, а концевой барабан 2 - для перемещения нерабочей ветви 4 с обеспечением необходимого натяжения конвейерной ленты в точке ее сбегания с приводного барабана 1. Для этого он совмещен с натяжным устройством конвейера, т.е. размещен на тележке 8 с возможностью ее смещения, например, с помощью кинематически связанного с тележкой противовеса. При этом за счет взаимодействия нерабочей ветви 4 ленты с роликами роликоопор 6 грузонесущей ветви 3, которые лента огибает с углом обхвата ,всем роликам роликоопор 6, размещенных по тракту конвейера, сообщается крутящий момент, что обеспечивает передачу грузонесущей ветви 3 ленты соответствующих тяговых усилий для ее перемещения. Это, во-первых, снижает потребную величину тягового усилия, развиваемого головным приводным барабаном 1, и, во-вторых, соответственно,существенно уменьшает величину максимального натяжения грузонесущей ветви 3 ленты. Тяговое усилие, передаваемое от нерабочей ветви ленты ролику первой (по ходу движения нерабочей ветви) из размещенных по длине конвейера смежных роликопор грузонесущей ветви ленты, между которыми размещена роликоопора нерабочей ветви,1( - ). Тяговое усилие, передаваемое ролику второй роликоопоры грузонесущей ветви ленты 20(-1),где 020,5л - л,где , 0 - натяжения нерабочей ветви ленты в точках ее набегания соответственно на первую и вторую роликоопору грузонесущей ветви,,- углы обхвата нерабочей ветвью ленты роликов первой и второй роликоопор грузонесущей ветви, рад- коэффициент трения между нерабочей ветвью ленты и роликами роликоопор грузонесущей ветвимасса вращающихся частей роликоопоры нерабочей ветви ленты, кг л - линейная масса ленты, кг/м 1 - шаг расстановки роликоопор на грузонесущей ветви ленты- коэффициент сопротивления движению нерабочей ветви конвейерной ленты по своим роликоопорам- угол наклона конвейера- порядковый номер парных смежных роликоопор грузонесущей ветви,,- длина конвейера. 2 Тяговое усилие, передаваемое нерабочей ветвью ленты роликам двух смежных роликоопор грузонесущей ветви и соответственно самой грузонесущей ветви ленты, определяется по формуле 12. Суммарное тяговое усилие, передаваемое грузонесущей ветви ленты по всей длине конвейера, определяется как сумма тяговых усилий, реализуемых на всехсмежных роликоопорах грузонесущей ветви ленты. Так как роликоопора 6 грузонесущей ветви 3 ленты нагружена линейной массой конвейерной ленты и транспортируемого груза , то она получает со стороны грузонесущей ветви 3 ленты значительный вращающий момент, который с помощью шкивов 11 и бесконечного ремня 12 перекрестной ременной передачи передается к роликоопоре 7 нерабочей ветви 4 ленты, в результате чего роликоопора 7 оказывает дополнительное тяговое усилие на нерабочую ветвь 4 ленты, при этом натяжение ленты по всей ее длине распределяется более равномерно. Такое уменьшение, в том числе максимального натяжения грузонесущей ветви ленты, играет важную для подъемных, уклонных и горизонтальных конвейеров увеличенной длины, позволяя, исходя из условия прочности, уменьшать толщину ленты, что, в свою очередь, не только снижает ее стоимость, но и в прямой зависимости увеличивает ее долговечность 3. 5 100432014.04.30 Предлагаемое техническое решение обеспечивает также надежное улавливание обеих ветвей при возможном обрыве конвейерной ленты за счет увеличения силы трения между ними благодаря увеличенным углам обхвата нерабочей ветвью ленты роликов роликоопор грузонесущей ветви. Отличительные признаки изобретения позволяют существенно увеличить тяговое усилие, передаваемое конвейерной ленте, с уменьшением натяжения грузонесущей ветви ленты подъемных, уклонных и горизонтальных конвейеров увеличенной длины, что позволит увечить длину конвейеров и их производительность при предельных углах наклона конвейеров, а также увеличить ресурс конвейерной ленты за счет снижения нагрузок на нее. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6