Przenośnik taśmowy Zasada działania

Transkrypt

1 Przenośnik taśmowy zasada działania Katedra Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transportowych AGH Przenośnik taśmowy Zasada działania Dr inż. Piotr Kulinowski Piotr.kulinowski@agh.edu.pl tel. (12617) B-2 parter p.6 konsultacje: poniedziałek Literatura Antoniak J.: Urządzenia i systemy transportu podziemnego w kopalniach. Wyd. Śląsk. Katowice Maszyny i urządzenia transportowe kopalń odkrywkowych. Wyd. PWN. Warszawa Żur T., Hardygóra M.: Przenośniki taśmowe w górnictwie. Wyd. Śląsk. Katowice

2 Przenośniki taśmowe Teoria sprzężenia ciernego Urządzenia napinające taśmę Urządzenia czyszczące Zbieganie taśmy przężenie cierne przekładnie pasowe 2

3 Przekładnie pasowe - historia Przekładnie pasowe - historia 3

4 Zasada sprzężenia ciernego n M P P = n z n M max n z = R max b = µ α e P z wzór Eulera e = R µ α b z z (e µ α z 1) R b α - kąt opasania bębnów napędowych [rad] µ - współczynnik tarcia między taśmą a bębnem P - siła napędowa (pociągowa) [N] z,n - siła w taśmie zbieg. i nabiegającej [N] M - moment napędowy [Nm] R b- - promień bębna [m] α P posoby zwiększenia maksymalnej siły pociągowej P max = z (e µ α 1) α Zwiększenie kata opasania - bębny odchylające - napędy wielobębnowe z Zwiększenie i stabilizacja siły w taśmie zbiegającej - urządzenia napinające µ Zwiększenie i stabilizacja współczynnika tarcia - okładziny na bębnach napędowych - urzadzenia czyszczące 4

5 Zasada sprzężenia ciernego napędu wielobębnowego II nii ni I α ΙΙ α Ι P II zi P I zii α - kąt opasania bębnów napędowych [rad] µ - współczynnik tarcia między taśmą a bębnem P - siła napędowa (pociągowa) [N] z,n - siła w taśmie zbieg. i nabiegającej [N] nii = zi warunek konieczny! Zasada sprzężenia ciernego napędu wielobębnowego II α ΙΙ ni nii α Ι I P II zi P I nii zii e µ α µ α II zii e II zii = nii ni zii = e µ α I = e µ α II = e e zi µ ni zi = e ( α + α ) I ni µ α II I µ α I 5

6 Zasada sprzężenia ciernego napędu wielobębnowego II ni I nii α ΙΙ α Ι P II zi P I ni zii = e µ ( α + α ) I II zii P = P I + P II = ni zi + nii zii = ni zii P max = z µ ( ( αi +αii e ) 1) Napędy wielobębnowe Przykładowe schematy rozmieszczenia napędów bębnowych w przenośniku taśmowym a c napędy jednobębnowe, d f npędy dwubębnowe, g i napędy trójbębnowe. 6

7 Napędy przenośników taśmowych - jedno lub dwubębnowy z wysięgnikiem /kopalnie podziemne węgla kamiennego/ α = 210 lub napęd czołowy dwubębnowy /kopalnie węgla brunatnego/ Charakterystyka statyczna pracy urządzenia napinającego Wartość siły napinającej taśmę dla danego przenośnika musi być tak dobrana, aby równocześnie spełniała dwa warunki: zwisy taśmy między zestawami krążnikowymi muszą być ograniczone w celu zachowania właściwego kształtu geometrycznego taśmy, min g = ( m + m ) musi być zapewniona bezpoślizgowa współpraca taśmy z bębnem napędzanym lub hamowanym. M N R b 2N t 8 f - dla napędzania przenośnika - dla hamowania przenośnika u u l µα µα ( e 1) MH Rb 1H ( e 1) = Rb 2H µα 2 g µα e 1 e M N 1 1N M H 1 1H α R b N H 2 2 7

8 Minimalne wartości siły naciągu wstępnego taśmy w funkcji momentu obrotowego a A HAMOWANIE 2H M e R = µα b µα H ( e 1) 2N ROZRUCH Z M R = µα b N ( e 1) b PRACA UTALONA POTÓJ c = 2 2 ( m + m ) l t u u 8 f g B C D` zbiór niedopuszczalnych wartości siły M Hmax 0 M Nmax Charakterystyka stosowanych urządzeń napinających taśmę przenośnika Wśród stosowanych urządzeń napinających można wymienić następujące rozwiązania: ze stałym położeniem bębna napinającego podczas pracy przenośnika sztywne urządzenia napinające, ze zmiennym położeniem bębna napinającego: ciężarowe, grawitacyjne stałonapięciowe, hydrauliczne lub pneumatyczne automatyczne nadążne 8

9 ztywne urządzenie urządzenie napinające taśmę M M Hmax 0 M Nmax ztywne urządzenie urządzenie napinające taśmę Rozruch Hamowanie M N [kn] M Hmax 0 M Nmax P [kn] 9

10 Ciężarowe, grawitacyjne urządzenia napinające M M Hmax 0 M Nmax Ciężarowe, grawitacyjne urządzenia napinające [kn] 400 Rozruch Praca ustalona Hamowanie M N t [s] [kn] M Hmax 0 M Nmax P [kn] 10

11 tałonapięciowe (hydrauliczne) urządzenie napinające M M Hmax 0 M Nmax tałonapięciowe (hydrauliczne) urządzenie napinające [kn] 400 Rozruch Praca ustalona Hamowanie M N t [s] [kn] M Hmax 0 M Nmax P [kn] 11

12 Automatyczne urządzenie napinające M M Hmax 0 M Nmax Nadążne urządzenie napinające z ruchomym układem napędowym M i zl M Hmax 0 M Nmax 12

13 Nadążne urządzenie napinające z dwoma wózkami napinającymi M i zl M Hmax 0 M Nmax chemat pomocniczy do opisu działania urządzenia napinającego z dwoma wózkami napinającymi 13

14 Nadążne urządzenie napinające z dwoma wózkami napinającymi M N [kn] Rozruch Praca ustalona Hamowanie t [s] 2 [kn] M Hmax 0 M Nmax P [kn] Urządzenia napinające - sztywne, uruchamiane okresowo, podczas postoju przenośnika - kompensuje trwałe wydłużenia taśmy śrubowe, wciągarkowe - ciężarowe, kompensujące trwałe i sprężyste wydłużenia taśmy, stabilizujące siłę w taśmie - pneumatyczne - hydrauliczne - automatyczne, wyposażone w układ automatycznej regulacji siły w taśmie - nadążne, kompensujące trwałe i sprężyste wydłużenia taśmy, regulujące wartość siły w taśmie w funkcji momentu napędowego 14

15 Okładziny gumowo-ceramiczne Okładziny gumowe 15

16 Współczynnik tarcia Warunki pracy / Współczynnik tarcia talowy bęben Okładzina gumowa Okładzina ceramiczna uche 0,35-0,4 0,40-0,45 0,75-0,85 Mokre 0,1-0,15 0,33-0,38 0,50-0,80 Mokre, błotniste, szlamiaste 0,05-0,10 0,22-0,30 0,45-0,55 Urządzenia czyszczące 16

17 Urządzenia czyszczące Czyszczenie taśmy z resztek nosiwa: Taśma źle oczyszczona z resztek nosiwa jest przyczyną: trat materiału i zmniejszonej wydajności przenośnika. Trudności w rozruchu przenośnika (zmniejszony współczynnik tarcia). Zwiększonego zużycia łożysk i płaszczy krążników a także bębnów. chodzenia taśmy z osiowego biegu (niszczenie brzegów taśmy, uszkadzanie konstrukcji przenośnika). Zmniejszenia odporności antykorozyjnej konstrukcji przenośnika. Czyszczenie taśmy i bębnów w ustalonych miejscach przenośnika taśmowego ma na celu zwiększenie trwałości taśmy i krążników oraz ograniczenie liczby załogi zatrudnionej przy czyszczeniu przenośnika. 17

18 Urządzenia do czyszczenia taśm i bębnów a) krobak jednolistwowy b) krobak segmentowany z rama dwustronną c) krobak dwulistwowy d) Mechanizm wibracyjny e) krobak listwowy stały do czyszczenia płaszcza bębna f) krobak kolowy 1. Taśma 2. Guma skrobaka 3. Obciążnik 4. Rama skrobaka 5. prężyna 6. Wibrator 7. Wózek 8. Rolki wykruszające 9. krobak staly 10. Obciążnik Urządzenia czyszczące Budowa urządzeń do czyszczenia taśm jest oparta na następujących sposobach działania: przecinania, skrobania, wibrowania, uderzania, wykruszania, podgrzewania, zdmuchiwania, płukania. Urządzenia czyszczące młoteczkowe zczotka obrotowa krobak listwowy Urządzenia czyszczące natryskowe krobaki klawiszowe Kąpiel wodna 18

19 Miejsca instalowania mechanizmów czyszczących C B C B A A. Zgarniaki B. krobaki C. zczotki Zgarniaki Zgarniacz pługowy Zgarniaki - pozwalają na zapewnienie czystości trasy dla każdego transportowanego medium, jego zawilgocenia i warunków klimatycznych. Posiadają konstrukcje listwowe, płytowe z warstwową wkładką gumową, segmentowe, wzmacniane wkładami ze stopów twardych pozwalają na efektywne odzyskanie znacznej części przywierającego do taśmy nosiwa o różnych własnościach fizykochemicznych. Zgarniacz podtaśmowy listwowy Zgarniacz bębnowy 19

20 krobaki krobak czołowy Zalety: Kształt zapewniający doskonałą efektywność czyszczenia taśmy przez cały okres pracy. Wytrzymała konstrukcja mająca zastosowanie w trudnych warunkach (prędkość do 7,5m/s ) Przeznaczone do zastosowania na przenośnikach pracujących w jednym bądź dwóch kierunkach. Regulowana siła docisku minimalizuje proces ścierania taśmy. Konstrukcja zapewniająca łatwy montaż konserwację i wymianę ostrza. Łatwe czyszczenie i duża żywotność. Urządzenia czyszczące 20

21 Urządzenia czyszczące zczotki zczotki w sposób ciągły i gruntowy czyszczą taśmy przenośnikowe w pobliżu bębnów zwrotnych napinających i regulacyjnych. zapobiega to odkładaniu się resztek materiałów i przedłużeniu żywotności taśmy. Pasmowa szczotka walcowa Zalety: Minimalne ścieranie taśmy przenośnika. Wymiana uzbrojenia bez konieczności demontażu szczotki. Przewidziana możliwość zmiany położenia szczotki. Istnieją specjalne wersje przystosowane do pracy w warunkach mokrych, w agresywnych mediach i wyższych temperaturach. zczotka do czyszczenia taśm profilowanych, pasywna, napędzana ruchem taśmy 21

22 Centrowanie biegu taśmy Przyczyny zbiegania taśmy: Przesunięcie zestawu 22

23 Przyczyny zbiegania taśmy: Zukosowanie zestawu Przyczyny zbiegania taśmy: Boczny wiatr 23

24 Przyczyny zbiegania taśmy: Obrót zestawu Przyczyny zbiegania taśmy: Niecentryczny załadunek 24

25 Przyczyny zbiegania taśmy: Oblepienie lub starcie okładziny bębna Przyczyny zbiegania taśmy: Nieprostopadłość osi bębna 25

26 Przyczyny zbiegania taśmy: Element trasy, bryła, itp. Przyczyny zbiegania taśmy: Źle wykonane złącze 26

27 Zasada centrowania biegu taśmy v t Vt prędkość taśmy Vk prędkość obwodowa krążnika Vp prędkość poślizgu Taśma v t v k F c v p F t F o Ft siła tarcia Fo dodatkowy opór centrowania Fc siła centrująca Oś trasy Centrowanie biegu taśmy za pomocą krążników DwukrąŜnikowe nieckowe i wychylone JednokrąŜnikowe nachylone i wychylone 27

28 Centrowanie biegu taśmy za pomocą rolek prowadzących Centrowanie biegu taśmy dolnej 28

29 Centrowanie biegu taśmy za pomocą zestawów samonaprowadzających 29