Введение к работе
Актуальность работы. Ленточные конвейеры традиционной конструкции ироко применяются практически во всех отраслях хозяйства. Они отличаются остотой конструкции, надежностью в работе, высокой безопасностью труда, ноголетнии опыт эксплуатации конвейеров на горнорудных и угольных едприятиях подтверждает главные достоинства этого вида транспорта - высокий овень производительности труда, достигаемый путём автоматизации их работы, зможность транспортирования груза на большие расстояния. Ленточные нвейеры являются одним из основных средств непрерывного транспорта на ахтах, разрезах и поверхностных комплексах.
Существенными недостатками ленточных конвейеров традиционной нструкции являются: сложность установки и эксплуатации конвейера в одном аве на криволинейных в плане трассах, что ухудшает их технико-экономические казатели; ограничение углов наклона 18 градусами; контакт транспортируемого уза, находящегося на ленте, непосредственно с окружающей средой, при этом оисходит ее постоянное загрязнение пылящим грузом, а сам груз подвергается ешним воздействиям.
Ужесточение мер по охране окружающей среды способствует интенсивному звитию герметически закрытых способов транспортирования грузов, один из торых реализован при использовании ленточного трубчатого конвейера (ЛТК). Основными преимуществами ленточных трубчатых конвейеров являются: надежная защита окружающей среды от пыли при транспортировании насыпных грузов, а самих грузов - от внешних воздействий, что улучшает экологическую обстановку в местах эксплуатации конвейеров; возможность горизонтальных и вертикальных изгибов трассы конвейера, что позволяет транспортировать грузы на значительные расстояния без узлов перегрузки; возможность транспортирования насыпных грузов под углом до 30; возможность одновременного транспортирования на верхней и нижней ветвях ленты различных грузов.
На горных предприятиях конвейеры данной конструкции могут применяться на поверхностном комплексе шахт и карьеров при транспортировании пылящих сортов угля до обогатительных фабрик и ТЭЦ.
Эффективность применения ленточных трубчатых конвейеров во многом зависит от устойчивого движения ленты по прямолинейным и криволинейным в плане участкам трассы, поскольку именно на них при эксплуатации возможны значительные угловые отклонения, которые могут привести к повреждению ленты и сделать конвейер неработоспособным.
В настоящее время в технической литературе отсутствуют описания каких-либо научных исследований, посвященных изучению вращательного движени ленты трубчатого конвейера относительно его става, поэтому разработка методов определения угловых отклонений ленты и способов их снижения на грузовой ветви линейной части става трубчатого конвейера при ее движении по прямолинейным и криволинейным участкам является актуальной научной задачей.
Целью работы является разработка математической модели вращательного движения ленты и метода оценки ее угловых отклонений на грузовой ветви линейной части става трубчатого конвейера при движении по прямолинейным и криволинейным участкам трассы для обоснования способа их снижения до допустимой величины.
Идея работы. Снижение угловых отклонений ленты грузовой ветви линейной части става трубчатого конвейера при ее движении по прямолинейным и криволинейным участкам трассы достигается за счет обоснования рационального способа ее центрирования.
Научные положения и их новизна:
- математическая модель вращательного движения ленты на грузовой ветви линейной части става трубчатого конвейера на прямолинейных и криволинейных участках трассы, впервые учитывающая жесткость ленты на кручение, ее скорость и натяжение, тип транспортируемого груза, степень загрузки конвейера и характер взаимодействия трубообразной ленты с кольцевыми роликоопорами, использованная для определения угловых отклонений ленты при воздействии на нее возмущающих моментов различной физической природы;
- экспериментальный метод оценки напряженного состояния ленты
убчатого конвейера в поперечном направлении, выполненный на основе
ифрового моделирования на ЭВМ, отличающийся возможностью установки
оличественнои оценки неравномерности нагружения ленты по ширине в
висимости от физико-механических свойств ленты и конструктивных
араметров конвейера;
метод оценки угловых отклонений ленты трубчатого конвейера на . ямолинейных и криволинейных в плане участках трассы при воздействии змущающих моментов различной физической природы, позволивший обосновать циональный способ ее центрирования.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов н екомендацнй. Достоверность основных научных положений подтверждается езультатами моделирования, выполненного на ЭВМ, анализом значимости и нтерпретацией выявленных эффектов, возникающих при вращательном вижении ленты внутри кольцевых роликоопор.
Теоретические исследования базируются на прикладном математическом ализе, теории упругости, сопротивлении материалов, прикладной механике и ории сыпучей среды.
Экспериментальные исследования выполнены путем моделирования на
ВМ методом конечных элементов в пакете прикладных программ «ANSYS»
апряженно-деформированного состояния ленты при неравномерном по
ирине продольном нагружении с учетом ее поведения на криволинейном
астке.
Научное значение работы состоит в том, что разработаны
атематические модели и выполнены исследования, позволяющие оценить
ловые отклонения ленты трубчатого конвейера при ее движении по грузовой
тви линейной части става ЛТК и обосновать способ снижения этих
іклонений.
Практическое значение работы заключается в разработке методики расчета личества и местоположения центрирующих роликоопор, обеспечивающих
снижение угловых отклонений ленты трубчатого конвейера до заданной величины.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Методика расчета количества и местоположения центрирующих роликоопор, обеспечивающих снижение угловых отклонений ленты на грузовой ветви линейной части става трубчатого конвейера до заданной величины, а также предложения и рекомендации, позволяющие во время эксплуатации конвейера уменьшать угловые отклонения ленты на прямолинейных и криволинейных участках трассы, приняты ОАО «Объединенные машиностроительные технологии» для использования при проектировании трубчатых ленточных конвейеров.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на международных научно-технических симпозиумах «Неделя горняка» (МГГУ, город Москва 2006-2007 гг.), на научно-практической конференции «Научное творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» (ВВЦ, город Москва, 2006 г.), на ХП международной экологической конференции студентов и молодых ученых «Горное дело и окружающая среда. Инновации и высокие технологии XXI века» (МГГУ, город Москва, 2008 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы четыре научные статьи.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 82 наименований и включает 61 рисунок и 9 таблиц.
