Технические науки/4. Транспорт.

К.т.н., Габсаттарова Р.А.

Казахстанский университет «Алатау», Республика Казахстан

К вопросу о движении насыпного материала с перегрузочного лотка на конвейер

Известно, что перегрузочные и загрузочные лотки для насыпных кусковых материалов должны выполнять две основные функции:

- ограждать ленту или полотно конвейера от ударов падающего материала:

- обеспечивать движение материала в заданном направлении /1/.

Согласно первой из них, лоток выступает как средство защиты ленты или полотна конвейера от повреждений и преждевременного износа.

Немаловажным требованием к лоткам является также обеспечение благоприятных условий схода материала с лотка на конвейер.

Под этим понимается прежде всего исключение образования завалов при сходе материала с лотка на конвейер. Последнее возможно, если скорости движения материала при сходе с лотка и полотна конвейера удовлетворяют соотношению (1), а направления скоростей близки или совпадают.

(1)

v_л - скорость движения насыпного кускового материала по перегрузочному лотку, м/с;

v₂ - скорость движения полотна принимающего конвейера, м/с.

Если скорость схода потока материала с лотка - v_d в точке «d» меньше скорости движения ленты или полотна конвейера - v₂ в точке «е», т.е., то образования завалов не происходит.

При равенстве скоростей v_d=v_e сохраняется вероятность образования завалов при случайных нарушениях режима движения или процесса перегрузки материала с конвейера на конвейер.

Рассмотрим движение потока насыпного материала на переходном участке (d-e), образуемого нижней (концевой) частью лотка и полотном конвейера (рисунок 1).

Поток насыпного материала по лотку в виде наклонной плоскости проходит переходный участок (d-c) в виде тупого угла , образуемого им с полотном конвейера, изменяя при этом направление и скорость движения:

, (2)

где - угол наклона лотка к полотну конвейера, рад.

Как было отмечено выше, наиболее благоприятные условия схода насыпного материала с лотка на движущееся полотно конвейера является близость или совпадение направления и величины их скоростей.

Очевидно, чем меньше угол a, тем благоприятнее условия схода потока насыпного материала с лотка на конвейер. В тоже время, угол наклона лотка к полотну конвейера ограничен его предельными значением, при котором силы сопротивления-трения должны преодолеваться за счет сил инерции или кинетической энергии потока насыпного материала, движущегося по наклонному лотку.

Поток насыпного материала по лотку в виде наклонной плоскости проходит переходный участок (d-c) в виде тупого угла , образуемого им с полотном конвейера, изменяя при этом направление и скорость движения:

, (3)

где - угол наклона лотка к полотну конвейера, рад.

Очевидно, чем меньше угол a, тем благоприятнее условия схода потока насыпного материала с лотка на конвейер. В тоже время, угол наклона лотка к полотну конвейера ограничен его предельными значением, при котором силы сопротивления-трения должны преодолеваться за счет сил инерции или кинетической энергии потока насыпного материала, движущегося по наклонному лотку.

Движение насыпного материала при сходе с лотка на конвейер

а) прямолинейный лоток; б) криволинейный лоток;

в) комбинированный лоток

Рисунок 1

Очевидно, чем меньше угол a, тем благоприятнее условия схода потока насыпного материала с лотка на конвейер. В тоже время, угол наклона лотка к полотну конвейера ограничен его предельными значением, при котором силы сопротивления-трения должны преодолеваться за счет сил инерции или кинетической энергии потока насыпного материала, движущегося по наклонному лотку.

Поток насыпного материала по лотку в виде наклонной плоскости проходит переходный участок (d-c) в виде тупого угла , образуемого им с полотном конвейера, изменяя при этом направление и скорость движения:

, (3)

где - угол наклона лотка к полотну конвейера, рад.

Очевидно, чем меньше угол a, тем благоприятнее условия схода потока насыпного материала с лотка на конвейер. В тоже время, угол наклона лотка к полотну конвейера ограничен его предельными значением, при котором силы сопротивления-трения должны преодолеваться за счет сил инерции или кинетической энергии потока насыпного материала, движущегося по наклонному лотку.

Как было отмечено выше, наиболее благоприятные условия схода насыпного материала с лотка на движущееся полотно конвейера является близость или совпадение направления и величины их скоростей.

Применительно к лоткам, продольный профиль дна которых есть некоторая кривая линия, это означает, что касательная t-t в точке схода «d» материала с лотка 3 должна быть расположена под малым углом наклона a или параллельна полотну конвейера 2 (рисунок 1,б).

Сравнивая три основных типа лотков, используемых в конвейерных перегружателях, изображенных на рисунках 1а, 1б, 1в, следует отметить их преимущества и недостатки.

У прямолинейного наклонного лотка, как отмечалось выше, сход насыпного материала происходит под некоторым углом - . Если это движение имеет достаточно высокую скорость, то на переходном участке (d-e) на ленту или полотно конвейера куски и частицы материала воздействуют в виде «косого удара», что приводит к их повышенному износу.

У криволинейных и комбинированных лотков (рисунки 1б, 1в). подобное явление отсутствует из-за плавного схода материала на конвейер, который обеспечивается криволинейным переходным участком (с’d).

Отмеченные различия условий схода материала на переходных участках прямолинейных и криволинейных лотков следует учитывать при решении задачи выбора продольного профиля перегрузочных лотков.

Если же оценивать прямолинейные и криволинейные лотки по трудоемкости их изготовления, то, несомненно, прямолинейные лотки проще по конструкции и технологичнее в изготовлении, чем криволинейные.

Отсюда можно сделать вывод о том, что предпочтение следует отдавать комбинированным лоткам, к концевой части которых применимы те же методы расчета, что и криволинейным лоткам.

Литература:

1. Тарасов Ю.Д. Загрузочные и разгрузочные устройства ленточных конвейеров. М.: Недра, 1995. - 220 с.