Зависимость статического усилия и момента инерции конвейера от уровня загрузки

Суммарное статическое усилие на приводных барабанах определяется как разность между усилием в точке набегания на первый (по ходу движения ленты) приводной барабан S_НБ1 и усилием в точке сбегания ленты со второго приводного барабана

S_НБ2 F_СS = S_НБ1 – S_НБ2.

Суммарный момент инерции конвейера равен

J_KS = M_S R²_Б.

Преобразуем выражения к следующему виду

F_CS = k DQ + F_CXX;

J_KS = R²_Б DQ + J_XX,

где k = (sin b + w' cos b); DQ = q_Mq_Г

количество материала, находящегося на ленте конвейера;

F_CXX=(l_Г+l₁+l₂+l₃)[q_П(w'+w'')cosb+(q'_P-q''_P)sinb+(q'_Pw'-q''_Pw'')cosb];

J_XX=R²_Б[m_ПР1+m_ПР2+m₃+m₄+(l₁+l₂+l₃)q_П+(q_Л+q'_P)l_Г].

При работе конвейера все величины входящие в выражения остаются постоянными за исключением погонной нагрузки q_M от транспортируемого материала. На рисунке 2.9 приведены зависимости суммарного статического усилия F_CS и момента инерции конвейера от количества груза на ленте DQ.

Диапазон и интенсивность изменения F_CS и J_KS зависит от конструктивных параметров конвейера. Так, например, интенсивность изменения F_CS зависит от коэффициента k и, следовательно от угла наклона b конвейера и коэффициента сопротивления w'. Чем больше угол наклона конвейера, тем больше разница между статическими нагрузками холостого и номинально нагруженного конвейера.

Оценим зависимости F_CS и J_KS от времени в момент пуска конвейера. В различных точках конвейера лента при пуске приходит в движение неодновременно. В первоначальный момент времени при пуске приходит в движение лента на приводных барабанах, и по мере распространения упругой волны по контуру конвейера приходит в движение остальная часть ленты. Вся лента придет в движение через время t_S, которое называется временем трогания.

Для конвейера КЛ5250

t_S = t₂ + t₃ + t_Г,

где t₂; t₃; t_Г – времена распространения упругой волны соответственно в холостых ветвях ленты длиной l₂, l₃ и грузовой ветви ленты длиной l_Г.

Скорость распространения упругой волны и грузовой ветви

;

в холостой ветви

.

Следовательно

.

Время трогания конвейера зависит от его уровня загрузки и при её изменении от нуля до номинальной величины t_S изменяется от t_Smin до t_Smax. Следовательно, величины F_CS и J_KS изменяются во времени.

На рисунке 2.9, в, г приведены зависимости F_CS и J_KS от времени при различных уровнях загрузки конвейера.

Полученные зависимости показывают, что в пусковых режимах за счет того в первоначальный момент времени статическая нагрузка и момент инерции конвейера ниже номинальных значений, то динамические нагрузки на ленту могут значительно превышать расчетные.

Поэтому выбор типа электропривода и параметров настройки САУ электроприводом необходимо производить с учетом конструктивных параметров конвейера и полученных зависимостей

А_СS = а(DЙ)ж О_ЛS = а(DЙ)ж А_СS = а(е)ж О_ЛS = а(е)ю

Таким образом, по известным конструктивным параметрам конвейера и по выведенным зависимостям могут быть оценены величины и характер динамического усилия в ленте на участке между приводными барабанами и на участке грузовой ветви конвейера, частоты колебаний, диапазон изменения статической нагрузки (момента) F_CS и момента инерции конвейера J_KS, время трогания конвейера t_S, а также рассчитаны параметры оптимальной диаграммы пуска, при которой при максимальном быстродействии обеспечивается минимальные динамические нагрузки на ленту конвейера. Кроме этого на основании этих зависимостей определяют параметры САУ распределением нагрузок.