Ленточный конвейер — это сложная транспортная система, состоящая из множества элементов, которые из-за пылеобразования транспортируемых материалов подвержены заштыбовке. Соответственно этот «узко профессиональный» жаргонизм перекочевал и на оборудование, работающее совместно с конвейерными системами. В том числе и на перегрузочные течки, которые подвержены забивке — перезагруженности, получившей название «заштыбовка перегрузочной течки» и появлению датчиков заштыбовки ДЗ.
Датчик заштыбовки или забивки перегрузочной течки конвейерной системы сигнализирует об отсутствии потока материала через перегрузочную течку или/и достижения материалом предельного уровня в перегрузочной течке.
В качестве датчиков заштыбовки, датчика подпора нории или перегрузочной течки, датчика забивки используются сигнализаторы уровня различных принципов действия: механический датчик наклонного типа, микроволновый датчик потока, микроволновый сигнализатор уровня сыпучих материалов.
Совместное применение датчика потока сыпучих материалов MWS-DP-3 и сигнализатора предельного уровня MWS-SR — идеальное решение для применения в качестве датчиков подпора, забивки или заштыбовки.
Система позволят отслеживать не только прекращение движения материала, которое может быть вызвано остановкой приемного конвейера, но и отсутствием подаваемого материала. Кроме того, при достижении опасного уровня заполнения так же формируется сигнал тревоги.
Применение комплекта микроволновых датчиков, которые могут располагаться на расстоянии до 80 метров, обеспечивает ряд преимуществ:
Применение микроволнового датчика потока MWS-DP-3 позволяет только определить факт наличия или отсутствия потока материала без уточнения причины: заштыбовка, подпор, забивка или простое отсутствие подаваемого материала.
Высокая проницаемость микроволнового излучения позволяет проходить через наслоение материала на чувствительной головке и даже через стенки из непроводящих материалов, таких как пластик.
Датчик потока MWS-DP-3-24 лучше всего подходит для обнаружения потока твердых материалов в виде порошков, гранул и т.д.
Микроволновый сигнализатор уровня MWS-ST/SR сигнализирует о достижении материалом предельного уровня. MWS-ST/SR-2 сигнализатор предельного уровня микроволнового типа, состоящий из передатчика MWS-ST-2 и приемника MWS-SR-2, установленных напротив друг друга и образующих микроволновый барьер с рабочим расстоянием до 80 метров.
Сложные условия эксплуатации микроволновых барьеров могут приводить к накоплению загрязнений на поверхности чувствительного элемента датчиков. Датчик не зависит от поверхностных загрязнений, инфракрасного излучения, пара, дождя, снега, паров или частиц пыли в воздухе. Время задержки регулируется вручную с помощью потенциометра от 0,1 до 10 секунд. Регулировка задержки срабатывания предотвращает мгновенное обнаружение падающих частиц материала.
Ленточный конвейер – это сложная транспортная система, состоящая из множества элементов, которые из-за пылеобразования транспортируемых материалов подвержены заштыбовке. Соответственно этот «узко профессиональный» жаргонизм перекочевал и на оборудование, работающее совместно с конвейерными системами. В том числе и на перегрузочные течки, которые подвержены забивке – перезагруженности, получившей название «заштыбовка перегрузочной течки» и появлению датчиков заштыбовки ДЗ.
Датчик заштыбовки или забивки перегрузочной течки конвейерной системы сигнализирует об отсутствии потока материала через перегрузочную течку или/и достижения материалом предельного уровня в перегрузочной течке.
В качестве датчиков заштыбовки, датчика подпора нории или перегрузочной течки, датчика забивки используются сигнализаторы уровня различных принципов действия: механический датчик наклонного типа, микроволновый датчик потока, микроволновый сигнализатор уровня сыпучих материалов.
Совместное применение датчика потока сыпучих материалов MWS-DP-3 и сигнализатора предельного уровня MWS-SR – идеальное решение для применения в качестве датчиков подпора, забивки или заштыбовки.
Система позволят отслеживать не только прекращение движения материала, которое может быть вызвано остановкой приемного конвейера, но и отсутствием подаваемого материала. Кроме того, при достижении опасного уровня заполнения так же формируется сигнал тревоги.
Применение комплекта микроволновых датчиков, которые могут располагаться на расстоянии до 80 метров, обеспечивает ряд преимуществ:
Применение микроволнового датчика потока MWS-DP-3 позволяет только определить факт наличия или отсутствия потока материала без уточнения причины: заштыбовка, подпор, забивка или простое отсутствие подаваемого материала.
Высокая проницаемость микроволнового излучения позволяет проходить через наслоение материала на чувствительной головке и даже через стенки из непроводящих материалов, таких как пластик.
Датчик потока MWS-DP-3-24 лучше всего подходит для обнаружения потока твердых материалов в виде порошков, гранул и т.д.
Микроволновый сигнализатор уровня MWS-ST/SR сигнализирует о достижении материалом предельного уровня. MWS-ST/SR-2 сигнализатор предельного уровня микроволнового типа, состоящий из передатчика MWS-ST-2 и приемника MWS-SR-2, установленных напротив друг друга и образующих микроволновый барьер с рабочим расстоянием до 80 метров.
Сложные условия эксплуатации микроволновых барьеров могут приводить к накоплению загрязнений на поверхности чувствительного элемента датчиков. Датчик не зависит от поверхностных загрязнений, инфракрасного излучения, пара, дождя, снега, паров или частиц пыли в воздухе. Время задержки регулируется вручную с помощью потенциометра от 0,1 до 10 секунд. Регулировка задержки срабатывания предотвращает мгновенное обнаружение падающих частиц материала.
Важность контроля продольного разрыва ленты конвейера
Ленточные конвейеры широко используются для транспортирования сыпучих и кусковых материалов: руды, угля, щебня и т.п. Конвейерная лента, изготовленная из армированной резины является главной частью конвейера. Ее стоимость составляет около 40% от стоимости всего конвейера.
Продольный разрыв конвейерной ленты в процессе транспортирования материала влечет за собой разрушительные последствия и дорогостоящие затраты на их устранение. Помимо ремонта или замены самой ленты, потребуется проведение работ по разгрузке конвейера, ведущих к существенным затратам, к которым добавляются экономические потери, связанные с остановом технологического процесса.
Угроза продольного разрыва конвейерной ленты, особенно в условиях жесткой эксплуатации, существует всегда, в связи с чем технологиям обнаружения продольного разрыва уделяется повышенное внимание. Ниже приведена диаграмма, иллюстрирующая соотношение основных причин продольного разрыва на основании исследования 29 случаев разрыва, проведенного компанией «Угольно-минеральный терминал порта Кингдао» в период с 1999 по 2009 гг.
Причины разрыва ленты конвейера
Как показано, большая часть причин — 53 и 20 процентов обусловлена включением посторонних и сопутствующих материалов, травмирующих ленту. Посторонние материалы это острые куски железа, камня, попавшие на ленту конвейера извне. Сопутствующие материалы — инородные включения (острые куски камня и т.п.) в составе транспортируемой массы.
Продольный разрыв, распространившийся на довольно большую длину конвейерной ленты
Снимок демонстрирует очевидный признак продольного разрыва — анормальное сужение ленты из-за нахлеста, а также, второй признак — протрузию ленты внутрь в месте прорыва посторонним объектом. Помимо сужения, отмечены также факты анормального расширения ленты в результате расклинивания продольного разрыва кусками материала.
Первые два метода, безусловно, являются самыми эффективными, позволяющими быстро обнаружить разрыв и локализовать его на ннаименьшем участке, но и самыми дорогими, при том, что метод, основанный на измерении индукции требует применения специальной конвейрной ленты со встроенными электромагнитными контурами.
Методы 3, 4 и 5 могут быть реализованы с помощью простого и недорогого оборудования, но они допускают значительное распространение разрыва.
Метод ультразвукового измерения ширины ленты является компромисом между дорогими методами 1-2 и простыми 3-5. В сравнении с «простыми» методами ультразвуковое измерение способно раньше обнаружить разрыв, при значительно меньшей стоимости оборудования, нежели, того, что используется в методах 1-2.
Сочетание ультразвукового и одного их простых «механических» методов позволяет существенно повысить надежность и чувствительность обнаружения разрыва конвейерной ленты.
Пост измерения ширины ленты на базе двух ультразвуковых датчиков
Идея обнаружения разрыва основывается на непрерывном дифференциальном измерении ширины ленты с помощью двух ультразвуковых аналоговых датчиков, расположенных по обе стороны ленты и «нацеленных» на ее края. Дополнительным преимуществом метода является возможность контроля смещения ленты.
Благодаря применению ПЛК, аналого-цифровому преобразованию и программированию, пользователь не обременен какими либо жесткими требованиями по механической установке датчика. Необходимо лишь учесть возможную критическую амплитуду смещения ленты и, насколько позволяет диапазон датчиков, установить их на разумном удалении от краев ленты.
Перед пуском конвейера в эксплуатацию для настройки программы необходимо произвести «сканирование» ленты путем как минимум одного полного оборота с целью определения допустимой погрешности из максимальной измеренной амплитуды колебания краев по всей длине ленты и средних значений измерений каждого датчика.
Средние значения сохраняется в ячейках памяти ПЛК и являются эталонными, их сумма соответствует ширине исправной ленты. Контроль целостности и смещения ленты производится на основании текущего контроля ее ширины и положения путем сравнения текущих измерений с эталонами в пределах допустимой погрешности.
Аварийная ситуация выявляется по следующим признакам:
Пост измерения включает:
1) Ультразвуковые датчики USSA A89B-43P-1000-LZ в количестве 2 шт, с диапазоном 1000 мм и аналоговым выходом 4-20мА (0-10В)
Ленточный конвейер: ГОСТ, устройство, типы, применение
Ленточные конвейеры используются более 100 лет. В основе транспорта — бесконечная лента, вращаемая приводным барабаном. Они используются для перемещения самых разнообразных твердых, сыпучих и аморфных грузов на расстояние от нескольких сантиметров в фармацевтике до нескольких десятков метров в горнодобывающей промышленности.
Сфера применения
Ленточный конвейер, или транспортер — недорогое и эффективное средство механизации перемещения грузов на производствах и складах. Назначение любого ленточного конвейера — перемещение груза. Они используются как для непрерывной подачи материалов или предметов, так и для дозированной, с определенным темпом или по мере надобности. Область применения различных ленточных конвейеров включает в себя:
Разработка, изготовление и использование ленточных транспортеров регламентируется стандартами: ГОСТ EN 620-2012; 22645-77; 25722-83.
Устройство ленточных конвейеров
Конструкции транспортеров сильно разнятся в зависимости от их назначения, однако практически все они состоят из следующих основных частей и узлов:
Несущая рама крепится на стационарном или подвижном основании, она является основой всей конструкции. На ней крепятся опорные валки, по которым прокатывается транспортерная лента. Она приводится в движение ведущим (или приводным) барабаном. Рядом с ним или даже на одном валу размещается двигатель, приводящий в движение весь механизм. Момент вращения может передаваться на барабан и с удаленного источника энергии с помощью ременных, цепных или других передач. Н такая схема применяется все реже и реже- проще, и эффективнее разместить электромотор непосредственно на раме. второй барабан называют натяжным, он вращается на валу, который может перемещаться вдоль рамы и создает натяжение ленты.
При работе с сыпучим грузом конвейер снабжают бортиками, не дающими ему рассыпаться.
Конструкция ленты разнится в зависимости от характера перемещаемых грузов. Для работы с сыпучими материалами часто устанавливают ребра, поперечные или под углом. Ребра могут изготавливаться заодно с лентой, тогда их называют рифлеными. Рифление также может быть треугольным, прямым, трапециевидным.
Отдельные предметы чаще перемещают на гладких транспортерах. Ленты изготавливают из прорезиненной ткани, специальных износостойких пластиков, металлических сегментов.
Установка на ленте высоких ребер, перегородок или ковшей дает возможность транспортировки груза под углами до 45°.
Принцип работы ленточного конвейера достаточно прост:
Производительность конвейера определяется многими факторами, среди них:
Зависит производительность и от характера транспортируемого материала.
Общая классификация ленточных конвейеров
За десятилетия использования конструкторы создали множество разновидностей транспортеров. Их применяют как отдельные устройства, так и встраивают в механизмы, сложные технологические комплексы и производственные линии. Исходя из конструкции основного рабочего орган- ленты среди конвейеров различают следующие типы:
Прямые
Это самая простая и самая распространенная разновидность. Рама расположена горизонтально или под небольшим углом. Натяжной барабан перемещается на каретке вдоль рамы, обеспечивая необходимое натяжение. Чрез равные промежутки установлены опорные ролики, не дающие ленте провисать под тяжестью груза.
Барабаны и ролики вращаются на своих валах с помощью подшипников качения.
Теоретическая производительность таких транспортеров может достигать 25 тонн/час, длина, 10 метров. С увеличением длины возрастают потери энергии на трение, и производительность устройства снижается.
Горизонтальные конвейеры – оборудование универсального назначения. Они широко применяются на складах, логистических комплексах, производствах, сортировочных и сборочных линиях. С помощью скорости ленточного конвейера задается темп работы всей линии.
Желобчатые конвейеры
Ролики такого механизма имеют вогнутый профиль, часто вместо одного ролика используют пару, закрепленную V- образно. Такие устройства используют для транспортировки сыпучих материалов и отдельных предметов, кусков породы разной величины. Ленту часто снабжают рифлением или ребрами.
Применяется в строительной, добывающей, химической и пищевой индустрии.
Наклонные
Наклонные ленточные транспортеры устроены практически так де, как и прямые. Их рама наклонена под определенным углом, фиксированным или регулируемым. Они обязательно снабжаются бортиками, чтобы защитить работающий персонал от случайного падения груза с высоты.
Такие механизмы позволяют поднимать перевозимые ими грузы на определенную высоту. Для каждого устройства в паспорте указывается предельный угол возвышения для разных видов перемещаемых материалов.
Используются такие конвейеры и для опускания грузов. Для этого им придают отрицательный угол наклона.
Вертикальные транспортеры снабжаются высокими ребрами, ковшами или другими средствами удержания груза. Они позволяют эффективно поднимать его с уровня на уровень или даже с этажа на этаж, занимая при этом очень малую площадь. Если необходима постоянная подача материалов или предметов, ленточный транспортер заметно эффективнее лифта, и существенно проще в управлении.
Смешанного типа
Устройства смешанного типа являют собой сочетание различных типов ленточных транспортеров. Это позволяет экономить площадь и пространство в стесненных условиях, там, где установка наклонного транспортера заняла бы слишком много места.
Сочетание прямого, наклонного и снова прямого участка называют Z-образным ленточным конвейером, прямого и вертикального-L-образным. Часто такие устройства оборудуют бункерами- накопителями, дозаторами, обеспечивающими равномерную загрузку ленты, встроенными весами, средствами регулируемого сброса в конце рабочей ветви и другим дополнительным оборудованием.
Поворотные
Это наиболее сложные по своей конструкции системы. Плоская лента состоит не из непрерывного полотна из прорезиненной ткани или пластмассового материала. Она набрана из перекрывающихся листовых сегментов и способна изгибаться в плоскости транспортировки. Ленточный конвейер, таким образом, получает возможность поворачивать, огибать производственное оборудование либо строительные конструкции.
На таких устройствах перемещают обычно штучный груз, выкладываемый прямо на поверхность сегментов или в контейнеры.
Такие ленточные конвейеры широко используются на сборочных и отделочных производствах с большим числом операций над изделием, выполняемых на разных рабочих постах, расставленных в порядке выполнения действий над продуктом. Устройство транспортирует заготовки от одного к другому, задавая общий темп работы.
Широко применяются такие транспортеры и в кондитерской промышленности, при ручном производстве конфет или пирожных.
Еще одна область использования таких конструкций- посты выдачи багажа в терминалах аэропортов и вокзалов.
Телескопические
Телескопические системы- также относятся к конструктивно сложному оборудованию. Это универсальные системы, позволяющие оперативно, по мере надобности, менять свою длину. Они имеют раздвижную раму и несколько секций обычного прямого ленточного конвейера. Секции хранятся в корпусе механизма, их можно быстро устанавливать в рабочее положение один за другим, набирая, таким образом, необходимую. длину подачи груза. Предназначенные для штучных грузов ленточные телескопические транспортеры устанавливают секции встык, и груд передается с одной на другую. Вся конструкция может устанавливаться и под наклоном, обеспечивая подъем или опускание груза.
Если груз сыпучий, секции располагают под небольшим наклоном так, чтобы возвышения хватало для ссыпания материала на приемную площадку следующей серии.
Производство ленточного конвейера
Производство ленточных конвейеров требует кропотливых расчетов и тщательного проектирования. Конструкция конвейера должна
В ходе расчета параметров ленточного конвейера необходимо прежде всего определиться с построением схематической геометрической модели устройства. Она должна быть уравновешена статически и проверена кинематически. Кинематическая схема роликового конвейера будет более сложной, но и для ленточного также необходимо рассчитать множество параметров, таких, как натяжение, тяговое усилие, усилие торможения, скорость движения рабочей ветви и многие другие. После выверки схемы наступает этап предварительного макетного конструирования. На нем определяют основные размеры ленточного конвейера, детали конструкции.
Следующим этапом проводится детализированный расчет параметров. По его результатам осуществляется выбор оборудования среди готовых покупных изделий или формирование технического задания на проектирование и изготовление уникального.
Геометрическая схема конвейера
Построение геометрической схемы ленточного конвейера имеет целью скомпоновать в одном пространственном контексте все основные узлы устройства.
На ней определяют взаиморасположение этих узлов и деталей и их взаимодействие, статическое и кинематическое. особое внимание при создании схемы уделяют схеме привода ленточного контейнера и узлу натяжения.
Задача расчета
Целью расчета служит нахождение параметров, необходимых для правильного подбора оборудования и комплектующих.
Главные характеристики – это производительность и тяговое усилие привода.
результат расчета производительности ленточного конвейера должен совпасть с заданной проектной производительностью в рамках допустимого отклонения.
Данные для расчета
Основные данные для расчета берутся из технического задания. В их число входят:
Длина в проекции определяется из чертежа.
Определение тягового усилия на приводном барабане
Для определения тягового усилия необходимо вычислить усилие, необходимое для перемещения полезной нагрузки и преодоления сопротивления трения барабанов и опорных роликов обеих ветвей. Анализируя устройство ленточного конвейера, конструктор учитывает количество роликов в рабочей и холостой ветвях, нагрузка на единицу длины, усредненная нагрузка от перемещаемого материала и ряд других параметров.
К полученному расчетному значению добавляют запас на преодоление сил инерции элементов конструкции и груза, находящегося на транспортере.
Подбор оборудования
В ходе подбора оборудования конструктору предстоит выбрать тип и конкретную модель:
Подбор ленты
Рассчитанное в ходе статического уравновешивания механизма статическое напряжение, рабочая нагрузка и ширина ленты определяют выбор материала, числа тканевых прокладок и толщину.
Длина определяется исходя из проектной длины по трассе, диаметра барабанов и количества стыков.
По найденным параметрам выбирается конкретная лента исходя из требований ГОСТ.
Подбор барабанов
Барабаны устройства подбираются исходя из толщины материала. Предельный радиус ее изгиба должен быть больше, чем радиус барабана.
С учетом коэффициента трения площадь пятна контакта ленточного полотна и ведущего барабана должна обеспечивать передачу тягового усилия с нормативным запасом.
При использовании отклоняющего ролика ведущий барабан делают по диаметру больше, чем ведомый.
Для натяжного барабана проектируют натяжное устройство, исходя из расчетного натяжения ленточного полотна, ее длины и коэффициента удлинения за срок службы.
Ход устройства обычно делают не менее, чем диаметр ведущего барабана.
Подбор привода
Мощность электродвигателя (или двигателя внутреннего сгорания для моделей, способных работать без электроснабжения) определяют, исходя из тягового усилия, коэффициента полезного действия привода, потребной скорости перемещения ленты и нормативного запаса, принимаемого равным 25%
Обороты ведущего барабана рассчитываются исходя из скорости ленты и его диаметра.
Если результаты расчетов не позволяют прямо применить один из доступных двигателей, применяется редуктор, понижающий число оборотов и повышающий крутящий момент
Расчет тормоза
При уклоне свыше 16° установка тормозного механизма считается обязательной. Однако тормоз часто ставят и при меньших уклонах и даже при горизонтальной транспортировке, особенно при больших скоростях транспортера и массах одновременно находящегося на ней груза.
Отрицательный крутящий момент торможения рассчитывается, исходя из кинетической энергии перемещаемого груза и самого механизма, диаметра барабана, разницы усилий в точке набегания и сбегания ленты, ее толщины и передаточного отношения трансмиссии.
Тормозной момент должен препятствовать самопроизвольному движению конвейера с грузом при включенном питании устройства.
Преимущества использования ленточного конвейера
Преимущества ленточных конвейеров проявляются при необходимости организовать быстрое, экономически и энергетически эффективное перемещение различных материалов или предметов в ограниченных пределах производственного участка, склада, логистического терминала или даже горного карьера.
Основные достоинства данного вида транспорта следующие:
Как и любому виду оборудования, ленточным конвейерам присущ и ряд недостатков:
Особенности эксплуатации, такие, как тяжелые климатические условия, контакт с агрессивными средами и другие могут существенно сократить срок службы ленты и самого ленточного конвейера.
Причины разрыва ленты конвейера
Продольный разрыв, распространившийся на довольно большую длину конвейерной ленты
