способ загрузки высокоскоростного магистрального ленточного конвейера

Формула изобретения

СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО МАГИСТРАЛЬНОГО ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА, согласно которому подлежащий транспортированию груз перед его подачей на конвейер разгоняют до скорости движения ленты конвейера, отличающийся тем, что разгон груза осуществляют по меньшей мере в два этапа, со ступенчатым увеличением скорости разгона на каждом последующем этапе так, что величину промежуточной скорости на каждом последующем этапе оптимизируют из условия равенства мощностей, затрачиваемых на разгон груза на каждом этапе, из системы k - 1 уравнений







k - число этапов разгона;

i - порядковый номер этапа разгона;

v - скорость движения груза в конце этапа, м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

f₀ - приведенный коэффициент трения груза о ленту ускорительного питателя с учетом затормаживающего действия направляющих бортов;

h - толщина слоя груза, подаваемого на ленту первого ускорительного питателя, измеренная по продольной оси ленты в ее плоскости, м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конвейеростроению, а именно к способам загрузки высокоскоростных магистральных ленточных конвейеров с разгоном транспортируемого груза ускорительными ленточными питателями, и может быть использовано при проектировании и реконструкции ленточных конвейеров большой протяженности.

Известны способы ускорения штучных грузов со ступенчатым увеличением скорости разгона на каждом последующем этапе [1] Недостатками известных способов являются невозможность их использования для разгона сыпучих грузов и оптимизации скоростей разгона на каждом этапе для снижения общей мощности ускорительного устройства.

Известен способ загрузки магистрального ленточного конвейера сыпучим грузом, состоящий в том, что подлежащий транспортированию груз перед его подачей на конвейер разгоняют до скорости движения ленты конвейера с помощью ускорительного ленточного питателя [2] Однако недостатками известного способа загрузки магистрального конвейера являются повышенная мощность, затрачиваемая на разгон транспортируемого груза, и увеличенные износ и расход ленты ускорительного питателя.

Целью изобретения является уменьшение жидкости, затрачиваемой на разгон транспортируемого груза, снижение износа и расхода ленты ускорительного питателя.

Изобретение характеризуется тем, что разгон груза осуществляется по меньшей мере в два этапа, со ступенчатым увеличением скорости разгона на каждом последующем этапе так, что величину промежуточной скорости на каждом последующем этапе оптимизируют из условия равенства мощностей, затрачиваемых на разгон груза на каждом этапе из системы К-1 уравнений:

KA_i=A_i,

где A_i= -v +2v + v_i-

1+ln; p 2/3 gf_oh;

К число этапов разгона;

i порядковый номер этапа разгона;

v скорость движения груза в конце этапа, м/с;

g ускорение свободного падения, м/с²;

f_о приведенный коэффициент трения груза о ленту ускорительного питателя с учетом затормаживающего действия направляющих бортов;

h толщина слоя груза, подаваемого на ленту первого ускорительного питателя, измеренная по продольной оси ленты в ее плоскости, м.

Способ загрузки представлен на чертеже.

Сущность способа загрузки высокоскоростного магистрального ленточного конвейера раскрыта на примере работы загрузочного устройства, реализующего данный способ, и выполненного в виде двух последовательно установленных ускорительных питателей.

Устройство состоит из подающего лотка 1 и последовательно установленных питателей 2 и 3 (их может быть больше). С последнего питателя 3 подлежащий транспортированию груз 4 перегружается на ленту магистрального конвейера 5.

Устройство действует следующим образом. На подающем лотке 1 груз 4 разгоняется до начальной скорости v_о в направлении движения ленты первого ускорительного питателя 2. На питателе 2 груз 4 разгоняется до промежуточной скорости v₁, перегружается на питатель 3, которым далее разгоняется до скорости v₂. При установке двух питателей эта скорость равна скорости движения ленты v_л магистрального конвейера 5. При этом скорость движения ленты v₁ первого питателя 2 оптимизируется из условия равенства мощностей, затрачиваемых на разгон груза на каждом этапе разгона, из системы К-1 уравнений:

KA_i=A_i,

где A_i= -v +2v+ v_i-

1+ln; p 2/3 gf_oh;

К число этапов разгона;

i -порядковый номер этапа разгона;

v скорость движения груза в конце этапа, м/м;

g ускорение свободного падения, м/с²;

f_о приведенный коэффициент трения груза о ленту ускорительного питателя с учетом затормаживающего действия направляющих бортов;

h толщина слоя груза, подаваемого на ленту первого ускорительного питателя, измеренная по продольной оси ленты в ее плоскости, м.

Если принять минимальное число этапов разгона К=2, то скорость v₁находится из одного уравнения (К-1 1); 2А₁ А₁+А₂, откуда А₁-А₂ 0, где

A₁= -v +2v+ v₁- 1+ln

A₂= -v +2v+ v_л- 1+ln

При этом суммарная мощность, затрачиваемая на разгон груза двумя ускорительными питателями (Вт), будет:

N (A_i,v_i), где Q производительность конвейера, т/ч;

f коэффициент трения груза о ленту ускорительного питателя.

Мощность, затрачиваемая на разгон груза одним ускорительным питателем (прототип), имеет вид:

N -v +2v+ v_л-

1+ln.

При этом суммарная длина двух питателей равна, м:

l v²_л-v²_o+4p, а первого питателя

l₁= v²₁-v²_o+2p,

При разгоне груза одним питателем его длина

l= v²_л-v²_o+2p.

Таким образом, способ загрузки высокоскоростного магистрального ленточного конвейера заключается в том, что подлежащий транспортированию груз 4 перед его подачей на магистральный конвейер 5 разгоняют до скорости движения v_л ленты конвейера 5, при этом разгон груза 4 осуществляют, по меньшей мере, в два этапа: на питателе 2 и питателе 3 со ступенчатым увеличением скорости- с v₁ на первом этапе до скорости v₂= v_л на втором этапе. При этом величину промежуточной скорости v_i на каждом последующем i-том этапе в соответствии с приведенными выше соотношениями оптимизируют из условия равенства мощностей, затрачиваемых на разгон груза на каждом i-том этапе.

Например, при Q 1000 т/ч, v_л 10 м/с; f 0,5; f_о 0,45; h 0,5; v_о 0; 1 м/с показатели способа следующие:при v_o 0, v₁ 4,6 м/с, N 10,1 кВт, N 22,9 кВт, l 12 м, l₁ 2,63 м, l 11,7 м. При v_o1 м/с v₁ 5,3 м/с, N 8,7 кВт, N 18,3 кВт, l 11,9 м, l₁ 3,4 м,l 11,3 м.

Т. е. мощность, затрачиваемая на разгон груза двумя ускорительными питателями, в два с лишним раза уменьшается по сравнению с мощностью, затрачиваемой на разгон груза одним питателем. В то же время суммарная длина обоих питателей в предлагаемом варианте практически равна длине питателя прототипа. При этом в варианте с двумя ускорительными питателями длина первого питателя должна выбираться меньше, чем второго.

При использовании трех ускорительных питателей, т.е. при осуществлении разгона в три этапа, мощность на разгон по сравнению со способом-прототипом снижается еще значительнее.

Таким образом, предлагаемый способ загрузки высокоскоростного магистрального конвейера с разгоном груза по меньшей мере в два этапа позволяет существенно снизить установленную мощность ускорительных питателей, расход электроэнергии, уменьшить износ и расход лент питателей.