4.2. Определение мощности и месторасположения приводных станций конвейеров

Мощность приводной станции определяется в соответствии с расчетной статической нагрузкой и заданной скоростью движения конвейераV

,

где

–КПД редуктора приводной станции;

–коэффициент запаса, учитывающий неточности расчета силы сопротивления.

Момент сопротивления на валу двигателей приводной станции при известном передаточном отношении редуктора определяется по выражению

,

где D– диаметр приводного элемента.

Номинальная мощность двигателей выбирается из условия

Силы трения покоя существенно больше, чем силы трения при движении конвейера, поэтому для конвейерных установок характерны повышенные моменты трогания, которые для наружных установок дополнительно возрастают в зимнее время. Это обстоятельство необходимо учитывать выбором приводного двигателя с повышенным пусковым моментом, обеспечивающим надежный пуск конвейера при возможном снижении напряжения питающей сети.

Величины ив общем случае зависят от места приводной станции, и привод целесообразно располагать в такой точке трассы конвейера, которая обеспечивала бы минимум как максимального натяжения тягового органа, так и его среднее значение по замкнутому контуру

.

Это условие соответствует также минимально возможному сечению тягового элемента и наименьшей статической нагрузке привода. Поэтому такое месторасположение приводной станции можно считать оптимальным. Для общего случая конвейерной трассы со сложной конфигурацией определить заранее однозначно оптимальное месторасположение привода не удается. В этом случае рассматривается несколько вариантов расположения приводной станции и принимается тот из них, для которого оказывается наименьшим и.

При выборе вариантов исходят из следующих соображений:

1. Привод должен устанавливаться в конце рабочего участка. Это позволяет разгрузить последующую холостую ветвь конвейера от больших натяжений рабочего участка.;

2. Если в конвейере несколько рабочих участков, то к рассмотрению отбирают наиболее тяжелый, на котором происходит максимальное нарастание натяжения, а также участок, предшествующий самой длиной холостой ветви. Тогда, располагая привод в конце самого тяжелого участка, можно существенно уменьшить максимальные натяжения на последующих рабочих участках. Размещение привода перед самой длинной холостой ветвью позволяет снизить среднее по трассе напряжение;

3. Для конвейеров, работающих на спуск грузов при тормозном режиме работы привода, последний устанавливается в начале рабочего участка по ходу тягового элемента.

В конкретных условиях для многих конвейеров задача местоположения приводной станции решается однозначно. Так, для ленточных и канатных конвейеров, выполняемых в односекционном варианте и имеющих одну рабочую (прямую) и одну холостую (обратную) ветви, привод располагается в конце рабочей ветви.

Так как конвейеры имеют упругие элементы (лента, цепь и т.д.), то в них могут возникнуть колебания, отражаясь на скорости, моменте, токе. Для определения влияния упругости тянущего органа в ленточных конвейерах на момент и скорость, распределенные массы заменяются сосредоточенными и разносятся поровну на концы рабочей ветви конвейера (рис. 59).

Рис. 59. Эквивалентная двухмассовая схема конвейера

Влияние упругости обратной ветви конвейера заменяется на двойное значение коэффициента жесткости с рабочей ветви. Система ленточного конвейера приводится к схеме двухмассовой эквивалентной модели, в которой на массы, связанные гибкой лентой, действует усилие F. При пуске таких систем в упругом элементе возникают динамические усилия, превышающие усилия жесткости системы в 2 раза. Для снижения этих усилий необходимо уменьшить ускорение, а в начале пуска при нулевой скорости осуществить натяжение упругого элемента. Время разгона следует принимать кратное периоду собственных колебаний системы. Жесткость ленты можно определить по выражению

,

где

Е – модуль упругости;

B, h – ширина и толщина ленты;

L – длина рабочего участка.

Для механизмов, имеющих неизменную нагрузку (конвейеры, канатные дороги), нагрузочная диаграмма соответствует режимуS1, расчет мощности производится для режима S1.

Выбранный электродвигатель проверяется по условиям пуска, так как момент при трогании превышает статический момент при движении в раза (рис. 60), из за того, что коэффициент трения покоя больше коэффициента трения движению и из за застывания смазки. Для ленточного конвейера и ременных передач пусковой момент должен быть проверен на сцепление. Пусковое усилие электродвигателя не должно превышать сил сцепления ленты с приводным барабаном (шкивом).