Барабан ленточного конвейера

Барабан ленточного конвейера одним из основных его элементов. В зависимости от выполняемой функции в работе конвейера, они могут быть: приводные и натяжные. В свою очередь, натяжные барабаны бывают хвостовыми, головными, оборотными, обводными, прижимными, отклоняющими. В связи с этим барабаны имеют разные конструкции. Заводы изготовители комплектующих ленточных конвейеров предлагают широкую линейку конструкций барабанов. Приводной барабан ленточного конвейера устанавливается на вал, так как он передает движение конвейерной ленте за счет передаваемого крутящего момента и определенной скорости (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Барабаны приводные на валу: А – литой; Б - сварной

Барабаны ленточного конвейера натяжные и отклоняющие устанавливаются на осях подвижных и неподвижных (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Натяжной барабан ленточного конвейера

Все виды барабанов (приводные, натяжные, отклоняющиеся) должны обеспечивать равномерность движения и оптимальное натяжение конвейерной ленты во время производственного процесса. Так как приводной барабан ленточного конвейера устанавливается на раме конвейера в подшипниковых корпусах, поэтому возможна неточность монтажа. Для компенсации несоосности установки барабана применяются самоустанавливающиеся двухрядные сферические подшипники. Именно диаметр подшипника так же, как и ширина конвейерной ленты, являются определяющими факторами при выборе типа барабана. Размер консоли приводного вала зависит от типа редуктора и способа соединения привода и приводного барабана.

Натяжные и отклоняющие барабаны ленточного конвейера не передают крутящий момент, поэтому они устанавливаются на оси в шариковых радиальных подшипниках. Для ограничения бокового схода ленты с барабана при средних и больших угловых скоростях применяются выпуклые, цилиндрическо- конические барабаны (рис. 3.3). Поскольку лента при движении перемещается к самой высокой точке барабана за счет составляющей центробежной силы, действующей по наклонной поверхности, то она ориентируется относительно центра и тем самым снижает вероятность бокового схода (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Барабаны ленточного конвейера: цилиндрическо-конический, конический, выпуклый

Однако научно доказано, что если конусную часть барабана сделать по диаметру в большую сторону, то износ ленты уменьшается (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Барабан цилиндрическо-конический центрирующий

В связи с тем, что в данном случае, диаметр барабана увеличивается от середины к торцу, тангенциальная сила стремится сдвинуть ленту по поверхности барабана по направлению к центральной оси. Таким образом, лента будет стремиться занять центральное положение на барабане. Это справедливо для медленно вращающихся приводных и натяжных барабанов ленточных конвейеров, у которых влиянием центробежных сил можно пренебречь.

Каждый барабан ленточного конвейера рассчитан на определенную его мощность. Поэтому к важнейшим параметрам этого механизма относятся прочностная и функциональная характеристики. Чем больше величина крутящего момента и чем выше допустимая нагрузка на движущуюся ленту, тем выше прочностная характеристика барабана. Функциональная характеристика определяется расчетными формулами силы трения между лентой и барабаном. Для увеличения силы трения (коэффициента трения) ленты на барабане, поверхность его может быть футерована резиной, эластомером, например, нитриловый каучук (твердость 60-80) или уретан (твердость 80-90). Такие фрикционные покрытия могут быть применены в форме трубы, листа или распылением (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Приводные барабаны футерованы резиной

Возможна установка профилированной футеровки также и на натяжные барабаны ленточного конвейера, что уменьшает налипание на них груза, тем самым увеличивая срок службы как самих барабанов, так и конвейерной ленты. Для увеличения тяговой способности приводного барабана конструкции резиновых футеровок выполняются бочкообразной формы (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Бочкообразная форма футеровки барабана

Бочкообразная форма футеровки и рифленая ее поверхность способствует увеличению коэффициента сцепления ленты с барабаном, а соответственно и тягового фактора привода, уменьшая при этом необходимое натяжение ленты, что способствует увеличению сроков службы ленты, ее стыков и возможное использование конвейерных лент с меньшей тяговой нагрузкой, что экономит ресурсы.

Минимальные диаметры барабанов определяются от его назначения и нагрузки, в основе которой понимается максимальное натяжение ленты, величина окружного усилия, передаваемого крутящего момента (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Барабан приводной, неприводной : В – ширина ленты; D – диаметр барабана; D1 – диаметр вала; Lобщ – общая длина вала; L – длина обечайки барабана; L1 – длина консоли; L2 – длина шпонки; dp – диаметр подшипника; А – присоединительный размер к раме конвейера

Имеются производства, где диаметры барабанов определяются в зависимости от ширины используемой ленты или от принятой номинальной прочности прокладки. Это не совсем корректно, т.к. ширина ленты и тем более ее прочность не определяют нагрузку на барабан, а значит, размер диаметра в этом случае принимается условно.

Однако предварительный выбор диаметров барабанов часто принимают от этих параметров при ориентировочном (первоначальном) проектировании ленточного конвейера.

ГОСТ предусматривает ряд диаметров приводных и не приводных не футерованных барабанов: 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1400, 1600, 2000, 2500 мм. Длину барабана принимают на 100 мм больше ширины ленты при В = 300÷650 мм или 150 мм при В= 800÷2500 мм.

Для компактности привода конвейера применяют барабан – мотор типа МБ. Конструкция МБ подобна конструкции мотор-редуктора и представляет собой встроенный в обечайку барабана электродвигатель с зубчатой передачей (рис. 3.8).

Обычно диаметры натяжных барабанов принимаются равными диаметрам приводных барабанов. Однако во многих конструкциях ленточных конвейеров диаметры натяжных барабанов принимаются DН = 0,8DПР в соответствии с ГОСТ 22644-77.

Диаметры отклоняющих барабанов принимаются в зависимости от требований к натяжению ленты и конструкции конвейера из стандартного ряда ГОСТ 22644-77. Дополнительное прижатие ленты к приводному барабану осуществляется с помощью установки прижимных барабанов, с использованием пружины, механических, гидравлических, магнитных и др. устройств.

Обозначение барабанов производится от его типоразмера. Пример условного обозначения приводного барабана для конвейера с шириной ленты В = 800 мм, диаметром D = 500 мм, футерованного, с подшипниками диаметром dР = 80 мм:

БП 8050Ф-80;

то же с двумя консолями: БП 8050Ф-80-2.

Барабан натяжной шириной ленты В = 800 мм, диаметром D = 400 мм, с подшипниками диаметром dР = 50 мм:

БН-8040-50.

Пример условного обозначения мотор-барабана типа МБ–3 (диаметр барабана 325 мм) с длиной рабочей части 600 мм, мощностью электродвигателя 2,2 кВт, крутящим моментом на барабане в 156 Нм и частотой вращения 112 об/мин:

МБ–3–600–2,2–156–112.