24.09.2015

Конвейерная лента на каждый конвейер и каждый груз

Замкнутая (бесконечная) гибкая лента является объединенным грузонесущим и тяговым органом ленточного конвейера – транспортирующего устройства непрерывного действия. Транспортерная лента приводится в движение силой трения между ней и приводным барабаном и опирается по всей длине на стационарные роликоопоры.

О важности правильного расчета конвейерной ленты и выбора ее надежного поставщика можно судить по одной только цифре: на нее приходится до 40% стоимости конвейера и 20-25% эксплуатационных расходов.

Каким конвейерам нужна лента

В шахтах и карьерах ленточные конвейеры служат для транспортирования полезных ископаемых и породы из проходческих, вскрышных и добычных забоев по горизонтальным и наклонным выработкам внутри горных предприятий, подъема их на поверхность и последующего перемещения к обогатительной фабрике, погрузочному пункту внешнего транспорта или непосредственно к потребителю, а породы – в отвал.

Ответ на этот вопрос, каким конвейерам нужна лента, заложен в самих названиях устройств: наряду с ленточным конвейером конвейерная лента применяется на ленточно-канатном и ленточно-цепном конвейере.

Создание конвейеров ленточно-канатного типа было вызвано стремлением увеличить длину в одном ставе за счет использования тягового органа высокой прочности. Ленточно-канатный конвейер, в котором лента выполняет функции грузонесущего органа, а тяговым органом служат стальные канаты, применяется в качестве стационарных установок для перемещения полезных ископаемых и породы на большие расстояния по подземным горным выработками и на поверхности. Первый работоспособный образец этого устройства в 1951 году создала британская фирма Cable Belt Ltd. На отечественных предприятиях ленточно-канатные конвейеры эксплуатируются с середины 1960-х годов.

Лента ленточно-канатного конвейера имеет одну или две тканевые прокладки, между которыми с шагом 60-80 мм расположены поперечные стальные рессоры. Лента покрыта верхней рабочей и нижней обкладками. К ней привулканизированы резиновые борта с канавками клиновидной формы, которыми лента опирается на тяговые канаты. Под действием груза рессоры прогибаются, и лента в поперечном сечении приобретает желобчатую форму.

Лента ленточно-канатного транспортера является рекордсменом по срокам службы, которые могут составлять до 10-15 лет.

Наряду с длительным сроком службы ленты к достоинствам ленточно-канатного конвейера относят: большую длину в одном ставе; низкий коэффициент сопротивления движению; меньшие на 30-40%, по сравнению с ленточным конвейером, удельные затраты энергии; в 2,5-3 раза меньшая, по сравнению с ленточным конвейером, металлоемкость линейной части.

Ленточно-канатные конвейеры, применяемые в горнодобыче, имеют ширину ленты 900-1200 мм, предельный угол наклона 16-17 градусов, скорость движения канатов 3-5 м/с (проектная 7,6 м/с) и производительность по углю 3000 т/ч. Они успешно конкурируют с ленточными при производительности 500-3000 т/ч и больших расстояниях транспортирования и применяются тогда, когда их достоинства перевешивают недостатки, а именно: ограничения по кусковатости транспортируемой горной массы – 150-200 мм и относительно небольшой срок службы канатов – до 7-8 тыс. часов.

Ленточно-канатный конвейер: 1 - лента; 2- балансир роликов, 3 - поддерживающие канат ролики; 4 - тяговой канат; 5 - боковой прилив ленты; 6 - верхняя обкладка ленты; 7 - поперечная рессора; 8 - нижняя обкладка ленты; 9 - тканевая прокладка (рис. по «Горной энциклопедии» под редакцией Е.А. Козловского, 1984-1991 гг.).

В связи с необходимостью увеличить длину конвейера в одном ставе с использованием ленты невысокой прочности с двумя-тремя тканевыми прокладками в конце 1940-х – 1950-х годах в появилась другая конструктивная разновидность ленточного конвейера – ленточно-цепной конвейер, в котором лента выполняет только функции грузонесущего органа, а тяговым органом служат одна (две) круглозвенные или пластинчатые втулочно-роликовые цепи. В этом случае конструкция конвейера пошла на поводу у той ленты, необходимое количество которой была способна произвести промышленность того времени.

В ленточно-цепном конвейере с жестким соединением цепей с лентой (в отличие от другой его разновидности – фрикционного) возможно использование не только сплошной ленты на всю длину конвейера, но и состоящей из относительно коротких отрезков.

Изгибающиеся ленточно-цепные конвейеры с гофрированной лентой предназначены для транспортирования среднекусковой горной массы по криволинейным выработкам шахт. Отрезки ленты, представляющей собой гофрированное полотно с загнутыми краями, жестко закреплены на каретках с ходовыми роликами и направляющими, прикрепленными к тяговому органу – круглозвенной цепи. Складки позволяют ленте изгибаться в горизонтальной плоскости, а также транспортировать насыпные грузы под углом наклона до 30-35 градусов. Для обеспечения жесткости и упругости лента в местах складок армирована стальными пластинами.

Минимальный радиус кривизны изгибающегося ленточно-цепного конвейера в плане – 4-8 мм, ширина ленты – 650-1000 мм, производительность – 300-500 т/ч. Ввиду сложности конструкции, низкой скорости движения цепей (1-1,2 м/с), относительно невысокой производительности и высоких эксплуатационных расходов, а также в связи с появлением высокопрочных синтетических и резинотросовых лент ленточно-цепные конвейеры применяются весьма ограниченно.

Ленточно-цепной конвейе: 1 - каретка; 2 - лента; 3 - направляющий ролик; 4 - ходовой ролик; 5 - цепь (рис. по «Горной энциклопедии» под редакцией Е.А. Козловского, 1984-1991 гг.).

Лента для ленточного транспортера

При всем многообразии своих функций (например, по области применения, конструкции и параметрам только подземные ленточные конвейеры подразделяются на пять групп) современные ленточные конвейеры имеют унифицированные конструкции, дающие возможность блочной комплектации и взаимозаменяемости отдельных узлов и элементов приводов, а также ставов разных типоразмеров.

Исходя из конструкции ленточного конвейера, его назначения и условий эксплуатации к конвейерной ленте предъявляются следующие требования, являющиеся вместе с тем критериями ее качества:

• высокая продольная прочность;
• достаточная продольная и поперечная гибкость;
• устойчивость против абразивного износа и ударов падающих на нее при погрузке грузов;
• возможно малая продольная упругая и остаточная деформация.

Причем все эти требования должны быть учтены одновременно, не в ущерб один другому.

По типу каркаса, воспринимающего продольные усилия, конвейерные ленты разделяются на резинотканевые и резинотросовые.

Резинотканевая лента в поперечном разрезе показана на рисунке вверху, резинотросовая – на рисунке внизу (рис. по «Горной энциклопедии» под редакцией Е.А. Козловского, 1984-1991 гг.).

Резинотканевые ленты для конвейеров состоят из тканевых полотен, соединенных между собой тонкими резиновыми прослойками (свиджами).

В качестве основы и уткá тканевых полотен применяются нити из синтетического (полиамидного) волокна с разрывной прочностью 100-400 Н/мм ширины ленты.

Количество прокладок – от 3 до 8.

Снаружи каркас ленты имеет защитные резиновые обкладки и борта.

Толщина верхней рабочей обкладки конвейерной ленты, предназначенной для транспортировки угля, – до 8 мм, руды – до 12 мм, в отдельных случаях – больше.

При относительно легких условиях применяют одно- и двухпрокладочные цельнотканевые ленты (моноосновная ткань), не подверженные расслаиванию, отличающиеся повышенной прочностью связей прокладки с обкладками, лучшей сопротивляемостью при той же продольной прочности.

Резинотросовые конвейерные ленты выпускаются шириной 800-2400 мм (в отдельных случаях – до 3200 мм), продольной прочностью 1500-6000 Н/мм ширины ленты; характеризуются повышенным сопротивлением пробою и незначительным продольным удлинением – до 0,5% длины ленты. Предельная продольная прочность резинотросовых лент – около 10000 Н/мм ширины – ограничивается тем, что при относительно небольшой длине кусков поставляемой ленты и, соответственно, большом числе стыков общая длина последних достигает 10% длины ленты. Это связано также с возрастанием относительной массы ленты, которая составляет до 20% массы лежащего на ней груза.

Резинотросовые ленты применяют при транспортировании материала при большой производительности агрегатов, его перерабатывающих – как правило, на мощных горно-обогатительных комбинатах.

Коэффициент запаса прочности конвейерных лент при транспортировании грузов:

Применение синтетических волокон, имеющих примерно в пять раз меньшую плотность и превышающих по разрывной прочности сталь, сделало возможным создание особо прочных современных конвейерных лент. Так, резинотросовые ленты сегодня могут быть адекватно заменены резинотканевыми конвейерными лентами высокой прочности (РТЛ, РТЛ ТВ, РТЛШТС).

Расчет конвейерных лент по максимальному натяжению при различных условиях эксплуатации ведется с учетом необходимого запаса прочности по таблицам, приведенным в ГОСТ 20-85. «Ленты конвейерные резинотканевые. Технические условия» (заменяет ГОСТ 20-76).

Стандарт ограничивает сферу своего влияния следующим образом: «Распространяется на конечные конвейерные ленты с резинотканевым послойным тяговым каркасом и наружными резиновыми обкладками с плоскими поверхностями, применяемые для транспортирования сыпучих, кусковых и штучных грузов на ленточных конвейерах с плоскими или желобчатыми роликоопорами. Стандарт не распространяется на конвейерные ленты с каркасом и обкладками из других материалов».

По ГОСТу, в зависимости от условий эксплуатации и назначения ленты изготавливают четырех типов: 1, 2, 3, 4 – и нескольких видов: общего назначения, морозостойкие, теплостойкие, трудновоспламеняющиеся (для угольных и сланцевых шахт), пищевые.

Виды ткани для конвейерной ленты:

• ткань БКНЛ-65 – полиэфир/хлопок, номинальная прочность при разрыве тяговой прокладки 55 Н/мм, толщина прокладки 1 мм;
• ткань ТК-200 – синтетическая, номинальная прочность при разрыве тяговой прокладки 200 Н/мм, толщина прокладки 0,9-1,0 мм.

Резинотканевые конвейерные ленты нового времени

В ответ на требования по повышению долговечности и надежности конвейерной ленты вместо традиционно применяемых для ее производства тканей ТК и ТЛК отечественного производства российские производители освоили изготовление транспортерных лент на основе импортных тканей ЕР – полиэфирно-полиамидной структуры.

Производство конвейерных лент с повышенной поперечной жесткостью осуществляется по ТУ38 305146-01; резинотканевых лент с высокими прочностными и износостойкими свойствами – по ТУ38 305171-06; специальные резинотканевые широкие изготавливаются по ТУ38 105754-90; лента конвейерная сборная – по ТУ38 1052007-91.

Конвейерные ленты шахтные трудносгораемые регламентируются ОСТ 153-12.2-001-97.

Конвейерные ленты на основе импортных тканей типа ЕР и лавсано-анидных и лавсано-капроновых тканей отечественного производства выпускаются по ТУ38 305169-06.

Применение ткани ЕР (основа — полиэфирное волокно, уток — полиамидное волокно) усиливает каркас ленты, обеспечивая:

• более высокую прочность ленты;
• меньшее удлинение при рабочей нагрузке (до 1,5% вместо 3,5% для ткани ТК), исключающее необходимость многократных остановов, необходимых для регулировки длины ленты;
• более высокую сопротивляемость ударным, истирающим, изгибающим нагрузкам;
• большую поперечную эластичность, дающую возможность применять большие углы желоба, тем самым увеличивая объемы транспортируемого груза;
• более высокую адгезионную прочность и гибкость, что позволяет применять барабаны меньших диаметров;
• высокое значение параметра «отношение прочности к массе ткани».

Гарантийный срок эксплуатации лент на основе тканей ЕР вдвое превышает срок гарантии для лент, изготавливаемых по ГОСТ 20-85.

Аналогичны по показателям ленты, соответствующие европейскому стандарту DIN 22102, выпускаемые немецкой фирмой «Транспорт Гумми», японской компанией «Бриджстоун», словенской фирмой «Матадор» и некоторыми другими.

Конвейерные ленты в материалах изготовления (полиуретан, ПВХ, тефлон, силикон, искусственный фетр...), конструкции и своих технических характеристиках неуклонно следуют от задачи к задаче, которая ставится перед ленточными конвейерами, и видоизменяются в зависимости от характера груза, который требуется переместить, и условий, в которых эти перемещения необходимо осуществлять.

Увеличение угла наклона конвейера до 35 градусов породило шевронные транспортерные ленты с разной конфигурацией и высотой профиля.

Полимерные (полиуретановые, или лента ПВХ) конвейерные ленты хорошо зарекомендовали себя в пищевой, деревообрабатывающей, химической промышленности, отличаясь высокой прочностью и стойкостью к химически агрессивным средам, минимальным растяжением, износоустойчивостью.

Металлическая транспортерная сетка незаменима в «горячих» и «водных» условиях работы конвейеров.

Объединяет все виды транспортерных лент одно важное обстоятельство: они должны быть грамотно рассчитаны под «свой» конвейер и «свой» груз и приобретены у надежного производителя. Как и в случае с любым другим товаром, действует правило: скупой платит дважды. Какой бы разной ни была конвейерная лента, она обязательно должна быть «хорошей», чтобы верой и правдой проработать весь отпущенный ей срок службы.

24.09.2015 От «песковоза» к конвейерному транспорту В будущем году ленточный конвейер отметит свой 85-летний юбилей. Устройство является неотъемлемой частью любой, даже самой «короткой», дробильно-сортировочной технологической цепочки. Мы решили узнать всю историческую подноготную ленточных – и не только ленточных – транспортеров, без которых не обходится ни один дробильно-сортировочный комплекс, возводимый компанией ПРОМЭК, для чего обратились к «Горной энциклопедии» под редакцией Е.А. Козловского, 1984-1991 гг., и другим справочным изданиям.