Конвейердің шекті көлбеу бұрышының симуляторы

Конвейердің көлбеулік бұрышы — жүктің лентада ұсталып тұратынын немесе төмен қарай сырғып кететінін анықтайтын негізгі параметрлердің бірі. Егер кәдімгі жазық лентаны 30° бұрышпен қойып, оның үстіне құм төксеңіз, жүктің үштен бірі бірнеше секунд ішінде кері төгіліп қалады, ал қалғаны жүктеу орнына шығынмен жетеді. Себебі қарапайым: әрбір материалдың резеңкеге үйкелу бұрышы болады, одан асу сырғанаудың басталуын білдіреді. Бұл симулятор процестің динамикасын айқын көрсетеді: бұрыш ползунокын жылжытып, сіздің конфигурацияңыздағы жүктің қай градустан бастап сырғып кете бастайтынын көріңіз.

Конвейерлік лентадағы жүкті ұстап тұрудың физикасы

Көлбеу конвейерде жүк материал мен лентаның резеңке беті арасындағы үйкеліс күшімен ұсталып тұрады. Егер конвейердің көлбеулік бұрышы үйкеліс бұрышынан аз болса — жүк тұрақты жатып, лентамен бірге қозғалады. Егер көлбеулік бұрышы үйкеліс бұрышына тең болса — жүйе шекті жағдайда болады, ең аз діріл немесе іске қосу пульсациясы сырғанауды тудырады. Егер көлбеулік бұрышы үйкеліс бұрышынан үлкен болса — жүк физикалық тұрғыдан орнында қала алмайды, төмен қарай төгіле бастайды.

Бұл үйкеліс бұрышы — табиғи еңіс бұрышы емес (жүк үйіндісінің қандай бұрышпен тұратыны), дәл материалдың резеңкеге үйкелу бұрышы. Көптеген материалдар үшін резеңкеге үйкелу бұрышы еңіс бұрышынан 3-5°-қа аз болады, өйткені резеңке материалдың өзіне-өзі үйкелгенінен гөрі жылтыр келеді. Дәл осы себепті өндірушілердің (Phoenix, Continental, Savatech) анықтамалықтарында бұл екі параметр әрқашан бөлек көрсетіледі.

Себілмелі және кесекті жүктер үшін резеңкеге үйкелу бұрышы стандартты түрде 15-30° диапазонында жатады. Шаңтәрізді материалдар үшін (ұн, цемент, күл) — 15-20°, өйткені ұсақ бөлшектер бетке ілінбейді. Кесекті және өткір қырлылар үшін (қиыршықтас, кокс, антрацит) — 25-30°, өйткені қырлары резеңкенің бедеріне ілінеді. Жүктің жағдайы картинаны түбегейлі өзгертеді: ылғалды материал лентаға жабысады және үйкеліс бұрышы құрғаққа қарағанда 3-8°-қа артады. Бұл ашық ауадағы конвейерлер үшін маңызды, мұнда жаңбырдан кейін параметрлер күрт өзгереді.

Конвейердің максималды бұрышы қалай таңдалады

Қауіпсіз бұрыш формуласы қарапайым: β_max = үйкеліс_бұрышы − қауіпсіздік_қоры. Қор әдетте 3-10° болады және конвейердің жұмыс режиміне байланысты:

Қор бірнеше себептерге байланысты қажет. Біріншіден, конвейерді жүктемемен іске қосу — қозғалыс басталған сәтте лента күрт үдейді және жүк оны кері итеретін инерция күшін бастан кешеді. Екіншіден, жұмыс кезіндегі дірілдер тиімді үйкеліс күшін мезгіл-мезгіл 10-30%-ға азайтады. Үшіншіден, нақты жүктердің параметрлері өзгеріп отырады — қиыршықтастың бір партиясының үйкеліс бұрышы екіншісінен сәл аз болуы мүмкін, дегенмен каталог бойынша екеуі де «гранит қиыршықтасы».

Типтік жүктер және олардың резеңкеге үйкелу бұрыштары

Төменде Continental Phoenix, Savatech каталогтарынан және ГОСТ 22644-77 стандартынан алынған анықтамалық мәндер берілген. Мәндер типтік фракциялар мен таза материалдар үшін орташаланған.

Көптеген сусымалы жүктер (көмір, қиыршық тас, құм) үшін тегіс таспадағы қауіпсіз бұрыш 18-22°-тан аспайтыны байқалады. Бұл жалпақ таспаның түбегейлі шектеуі. Конвейер тіктеу болсын десеңіз — арнайы шешімдер қажет.

Тегіс таспаның шектеуін айналып өтудің үш тәсілі

Нысанның геометриясына байланысты конвейер бұрышы тегіс таспадағы жүк ұстай алатын бұрыштан үлкен болуы талап етілгенде, күшейтілген ілінісуі бар таспаның үш негізгі түрі қолданылады. Әрқайсысы рұқсат етілген бұрышты өзінше кеңейтеді.

Шевронды таспа (шырша бұтағы) — жұмыс бетіндегі биіктігі 6-15 мм орталықтан шеттерге қарай шатырша болып орналасқан бедерлі өсінділері бар. Шеврондар жүкке ілінісіп, оның сырғанап түсуіне жол бермейді. Үйкеліс бұрышына шеврондардың биіктігі мен материалға байланысты +8-15° қосады. Құрғақ материалдар үшін әсері шамамен +10°, ылғалды материалдар үшін көбірек (+12-15°), себебі ылғалды таспада кәдімгі үйкеліс төмендейді, ал шевронға іліну бірдей жұмыс істейді. Шевронды таспаның шектеуі — өте шаңды және ұсақ материалдар (ұн, цемент) жұмыс сағаттары ішінде бедерді бітеп тастайды, тұрақты тазалауды қажет етеді.

Тосқауылдары бар таспа (cleated belt) — кәдімгі жалпақ таспаға биіктігі 20-50 мм, қадамы 150-500 мм болатын көлденең резеңке планкалар вулканизацияланған. Тосқауылдар саты принципі бойынша жүктің сырғанап түсуіне жол бермейді. Бұрышқа +20-40° қосады, 40-60° кезінде жұмысты қамтамасыз етеді. Негізгі шектеуі — қалақшаларды сындыратын тазалағыш скребктер және үлкен диаметрді қажет ететін шкивтер арқылы өту.

Гофроборты бар таспа — тік көлбеу және тік көтергіштер үшін толық шешім. Шеттеріне биіктігі 60-200 мм (толқын немесе трапеция) борттар вулканизацияланған, ұзына бойына биіктігі 40-150 мм көлденең тосқауылдар орналасқан. 60-90° бұрышта жұмыс істейді. Ең қымбат шешім — мұндай таспаның бағасы кәдімгі жалпақ таспадан 3-5 есе қымбат, шкивтер үлкенірек диаметрде қажет (кемінде борт биіктігі ×15), бірақ бұл шөмішті элеваторсыз 70° және одан жоғары бұрышта тасымалдауды ұйымдастырудың жалғыз жолы.

Сәтсіз шешімдердің мысалдары және олардың салдары

Өнеркәсіптік конвейерлерге қызмет көрсету тәжірибесі көлбеулік бұрышын жобалаудың бірдей типтік қателіктерін көрсетеді:

Таспа түрін үнемдеу. Жобалаушы ылғалды құмды тасымалдау үшін 25° бұрышта кәдімгі таспаны орнатады (үйкеліс бұрышы 32°, жазық бетте қауіпсіз 27°). Күн ашық ауа-райында жұмыс істейді, алғашқы жаңбырдан кейін жүктің 15-20%-ы кері төгіледі. Пайдалану ортасында шевронды таспаға қайта жасау — таспаны бөлшектеумен, конвейерді 2-3 күнге тоқтатумен — шевронды таспаны бірден тапсырыс бергеннен гөрі қымбатқа түседі.

Қысқы жағдайларды ескермеу. Таспадағы қатып қалған жүк кейде құрғақ жүкке қарағанда жақсы жатады (мұз материалды «жабыстырады»), бірақ еріген кезде майлағыш ретінде әрекет ететін жұқа еріген су қабаты пайда болады. Үйкеліс бұрышы кенеттен 5-10°-қа төмендейді, көктемде таспаны сәйкесіне ауыстырғанға дейін жүктің 10-30%-ы жоғалады. Шешім — параметрлері ең нашар көктемгі жағдайларға бастапқыда жобалау.

Ескерілмеген іске қосу режимдері. Конвейер ұсақ тас үшін 22° бұрышпен стационарлық режимге жобаланады (шегі 26-5=21°). Толық жүкпен іске қосқанда таспа кенеттен жылдамдық жинайды, жүк артқа қарай итеріліс алады, үйкеліс күші бұзылады — ұсақ тастың бір бөлігі сырғып түседі. Бұл мәселені қорды 3-5°-қа ұлғайту арқылы немесе жетекте жұмсақ іске қосуды (soft-starter) қолдану арқылы шешуге болады, бірақ жұмсақ іске қосу 100-300 мың ₽ тұрады.

Жұмыс кезіндегі дірілдер. Қатты дірілдейтін конвейерлерде (мысалы, экскаватормен соққымен жүктеу кезінде) жүктің микро-секірулеріне байланысты тиімді үйкеліс күші 20-40%-ға азаяды. Типтік көрініс: төлқұжаттық параметрлерде конвейер жұмыс істейді, экскаватор жұмыс істегенде төгілу басталады. Немесе діріл көздерін ажырату (демпфері бар бункер арқылы жүктеу), немесе бұрышты азайту қажет.

Жиі қойылатын сұрақтар

«УРТ» АҚ-нан сіздің бұрышыңыз бен жүгіңізге арналған таспаны таңдау

Өріс: 658. «УРТ» АҚ кез келген көлбеу бұрыштарына арналған конвейерлік таспалардың толық спектрін жеткізеді: ГОСТ 20-85 (ТК, ЕР, БКНЛ) бойынша тегіс таспалар, H стандартындағы шевронды таспалар (шеврон биіктігі 8-15 мм), Continental Flexowell, Savatech және ресейлік зауыттар өндіретін қалқалы және гофрбортты таспалар. Симулятор арқылы өтінім алынғаннан кейін жетек жабдықтарының инженері жүктің параметрлерін нақтылайды, шекті бұрыш бойынша есепті тексереді, таспаның қажетті конструкциясын таңдайды және енін, ұзындығын мен орындалуын ескере отырып, құнын есептейді. Ресей бойынша Екатеринбургтегі қоймадан жеткізу. Жұмыс уақытында өтінімге 15 минут ішінде жауап береміз.