Конвеєрна стрічка на кожен конвеєр та кожен вантаж

Замкнена (нескінченна) гнучка стрічка є об'єднаним вантажонесучим і тяговим органом стрічкового конвеєра – пристрою безперервної дії, що транспортує. Транспортерна стрічка рухається силою тертя між нею і приводним барабаном і спирається по всій довжині на стаціонарні роликоопори.

Про важливість правильного розрахунку конвеєрної стрічки та вибору її надійного постачальника можна судити за однією лише цифрою: на неї припадає до 40% вартості конвеєра та 20-25% експлуатаційних витрат.

Яким конвеєрам потрібна стрічка

У шахтах і кар'єрах стрічкові конвеєри служать для транспортування корисних копалин і породи з прохідницьких, розкривних і видобуткових вибоїв по горизонтальних і похилих виробках усередині гірських підприємств, підйому їх на поверхню і подальшого переміщення до збагачувальної фабрики, навантажувального пункту зовнішнього транспорту або безпосередньо породи – у відвал.

Відповідь на це питання, яким конвеєрам потрібна стрічка, закладена в самих назвах пристроїв: поряд із стрічковим конвеєром конвеєрна стрічка застосовується на стрічково-канатному та стрічково-ланцюговому конвеєрі.

створенняконвеєрів стрічково-канатного типу було викликано прагненням збільшити довжину одному ставі з допомогою використання тягового органу високої міцності. Стрічково-канатний конвеєр, в якому стрічка виконує функції вантажонесучого органу, а тяговим органом служать сталеві канати, застосовується як стаціонарні установки для переміщення корисних копалин і породи на великі відстані по підземним гірським виробкам і на поверхні. Перший працездатний зразок цього пристрою в 1951 створила британська фірма Cable Belt Ltd. На вітчизняних підприємствах стрічково-канатніконвеєри експлуатуються із середини 1960-х років.

Стрічка стрічково-канатного конвеєра має одну або дві тканинні прокладки, між якими з кроком 60-80 мм розташовані сталеві поперечні ресори. Стрічка покрита верхньою робочою та нижньою обкладками. До неї привулканізовані гумові борти з канавками клиноподібної форми, якими стрічка спирається на канати. Під дією вантажу ресори прогинаються, і стрічка в поперечному перерізі набуває жолобчастої форми.

Стрічка стрічково-канатного транспортера є рекордсменом за термінами служби, які можуть становити до 10-15 років.

Поряд із тривалим терміном служби стрічки до переваг стрічково-канатного конвеєра відносять: велику довжину в одному ставі; низький коефіцієнт опору руху; менші на 30-40%, порівняно із стрічковим конвеєром, питомі витрати енергії; у 2,5-3 рази менша, порівняно із стрічковим конвеєром, металоємність лінійної частини.

Стрічково-канатні конвеєри, що застосовуються у гірничовидобутку, мають ширину стрічки 900-1200 мм, граничний кут нахилу 16-17 градусів, швидкість руху канатів 3-5 м/с (проектна 7,6 м/с) та продуктивність з вугілля 3000 т/ год. Вони успішно конкурують зі стрічковими при продуктивності 500-3000 т/год і великих відстанях транспортування і застосовуються тоді, коли їх переваги переважують недоліки, а саме: обмеження по кускуватості гірської маси, що транспортується, - 150-200 мм і відносно невеликий термін служби канатів - до 7 -8 тис. Годин.

Стрічково-канатний конвеєр: 1 - стрічка; 2 - балансир роликів, 3 - ролики, що підтримують канат; 4 – тяговий канат; 5 - бічний приплив стрічки; 6 – верхня обкладка стрічки; 7 - поперечна ресора; 8 – нижня обкладка стрічки; 9 - тканинна прокладка (рис. по «Гірничій»енциклопедії» за редакцією Є.А. Козловського, 1984-1991 рр.).

У зв'язку з необхідністю збільшити довжину конвеєра в одному ставі з використанням стрічки невисокої міцності з двома-трьома тканинними прокладками наприкінці 1940-х - 1950-х роках з'явився інший конструктивний різновид стрічкового конвеєра -стрічково-ланцюговий конвеєр, в якому стрічка виконує тільки функції вантажонесучого органу, а тяговим органом служать одна (дві) круглоланкові або пластинчасті втулково-роликові ланцюги. У цьому випадку конструкція конвеєра пішла на поводу у стрічки, необхідну кількість якої була здатна виробити промисловість того часу.

У стрічково-ланцюговому конвеєрі з жорстким з'єднанням ланцюгів зі стрічкою (на відміну від іншого його різновиду – фрикційного) можливе використання не тільки суцільної стрічки на всю довжину конвеєра, але і відносно відносно коротких відрізків.

Стрічково-ланцюгові конвеєри, що згинаються, з гофрованою стрічкою призначені для транспортування середньокускової гірської маси по криволінійних виробках шахт. Відрізки стрічки, що є гофрованим полотном із загнутими краями, жорстко закріплені на каретках з ходовими роликами і направляючими, прикріпленими до тягового органу – круглоланкового ланцюга. Складки дозволяють стрічці згинатися у горизонтальній площині, а також транспортувати насипні вантажі під кутом нахилу до 30-35 градусів. Для забезпечення жорсткості та пружності стрічка у місцях складок армована сталевими пластинами.

Мінімальний радіус кривизни стрічкового ланцюгового конвеєра в плані – 4-8 мм, ширина стрічки – 650-1000 мм, продуктивність – 300-500 т/год. Зважаючи на складність конструкції, низьку швидкість руху ланцюгів (1-1,2 м/с), відносно невисоку продуктивність і високіексплуатаційних витрат, а також у зв'язку з появою високоміцних синтетичних та гумотросових стрічок стрічково-ланцюгові конвеєри застосовуються дуже обмежено.

Стрічково-ланцюговий конвеє: 1 - каретка; 2 – стрічка; 3 - напрямний ролик; 4 – ходовий ролик; 5 - ланцюг (рис. по «Гірській енциклопедії» за редакцією Є.А. Козловського, 1984-1991 рр.).

Стрічка для стрічкового транспортера

При всьому різноманітті своїх функцій (наприклад, по галузі застосування, конструкції та параметрів тільки підземні стрічкові конвеєри поділяються на п'ять груп) сучасністрічкові конвеєри мають уніфіковані конструкції, що дають можливість блокової комплектації та взаємозамінності окремих вузлів та елементів приводів, а також ставів різних типорозмірів.

Виходячи з конструкції стрічкового конвеєра, його призначення та умов експлуатаціїконвеєрній стрічці пред'являються такі вимоги, що є водночас критеріями її якості:

висока поздовжня міцність;
достатня поздовжня та поперечна гнучкість;
стійкість проти абразивного зносу та ударів падаючих на неї під час навантаження вантажів;
можливо мала поздовжня пружна та залишкова деформація.

Причому всі ці вимоги мають бути враховані одночасно, не на шкоду одна одній.

За типом каркаса, що сприймає поздовжні зусилля, конвеєрні стрічки поділяються на гумовотканинні та резинотросові.

Гумотканинна стрічка в поперечному розрізі показана на малюнку вгорі, резинотросова – на малюнку внизу (рис. по «Гірській енциклопедії» за редакцією Е.А. Козловського, 1984-1991 рр.).

Гумотканинні стрічки для конвеєрів складаються з тканинних полотен, з'єднаних між собоютонкими гумовими прошарками (свіджами).

Як основа і тка тканинних полотен застосовуються нитки з синтетичного (поліамідного) волокна з розривною міцністю 100-400 Н/мм ширини стрічки.

Кількість прокладок – від 3 до 8.

Зовні каркас стрічки має захисні гумові обкладки та борти.

Товщина верхнього робочого обкладання конвеєрної стрічки, призначеної для транспортування вугілля, – до 8 мм, руди – до 12 мм, в окремих випадках – більше.

При відносно легких умовах застосовують одно- і двопрокладні цільнотканинні стрічки (моноосновна тканина), не схильні до розшаровування, що відрізняються підвищеною міцністю зв'язків прокладки з обкладками, кращою опірністю при тій же поздовжній міцності.

Гумовотросові конвеєрні стрічки випускаються шириною 800-2400 мм (в окремих випадках - до 3200 мм), поздовжньою міцністю 1500-6000 Н/мм ширини стрічки; характеризуються підвищеним опором пробою та незначним поздовжнім подовженням – до 0,5% довжини стрічки. Гранична поздовжня міцність гумотросових стрічок - близько 10000 Н/мм ширини - обмежується тим, що при відносно невеликій довжині шматків стрічки, що поставляється і, відповідно, великому числі стиків загальна довжина останніх досягає 10% довжини стрічки. Це пов'язано також із зростанням відносної маси стрічки, яка становить до 20% маси вантажу, що лежить на ній.

Гумовотросові стрічки застосовують при транспортуванні матеріалу при великій продуктивності агрегатів, його переробних – як правило, на потужних гірничо-збагачувальних комбінатах.

Коефіцієнт запасу міцності конвеєрних стрічок під час транспортування вантажів:

Застосування синтетичних волокон, що мають приблизно в п'ять разів меншу щільність і перевищують розривнийміцності сталь, уможливило створенняособливо міцних сучасних конвеєрних стрічок. Так, резинотросові стрічки сьогодні можуть бути адекватно замінені резинотканевими конвеєрними стрічками високої міцності (РТЛ, РТЛ ТВ, РТЛШТС).

Розрахунок конвеєрних стрічок за максимальним натягом за різних умов експлуатації ведеться з урахуванням необхідного запасу міцності за таблицями, наведеними вГОСТ 20-85. «Стрічки конвеєрні гумотканини. Технічні умови"(2) (замінює ГОСТ 20-76).

Стандарт обмежує сферу свого впливу наступним чином: «Поширюється на кінцеві конвеєрні стрічки з гумовотканинним пошаровим тяговим каркасом і зовнішніми гумовими обкладками з плоскими поверхнями, що застосовуються для транспортування сипких, шматкових і штучних вантажів на стрічкових конвеєрах з плоскими конвеєрами з плоскими конвеєрами. Стандарт не поширюється на конвеєрні стрічки з каркасом та обкладинками з інших матеріалів».

За ГОСТом, залежно від умов експлуатації та призначення стрічки виготовляютьчотирьох типів : 1, 2, 3, 4 - ікількох видів : загального призначення, морозостійкі, теплостійкі, важкозаймисті (для вугільних та сланцевих шахт), харчові.

Види тканини для конвеєрної стрічки:

тканина БКНЛ-65 – поліефір/бавовна, номінальна міцність при розриві тягової прокладки 55 Н/мм, товщина прокладки 1 мм;
тканина ТК-200- синтетична, номінальна міцність при розриві тягової прокладки 200 Н/мм, товщина прокладки 0,9-1,0 мм.

Гумотканинні конвеєрні стрічки нового часу

У відповідь на вимоги щодо підвищення довговічності та надійності конвеєрної стрічки замість традиційно застосовуваних для її виробництва тканин ТК та ТЛК вітчизняноговиробництва українські виробники освоїли виготовлення транспортерних стрічок на основі імпортних тканин ЕР – поліефірно-поліамідної структури.

Виробництво конвеєрних стрічок зпідвищеною поперечною жорсткістю здійснюється за ТУ38 305146-01; гумотканинних стрічок з високими міцністю та зносостійкими властивостями – за ТУ38 305171-06; спеціальні гумотканинні широкі виготовляються за ТУ38 105754-90; стрічка конвеєрна збірна – за ТУ38 1052007-91.

Конвеєрні стрічкишахтні важкозгоральні регламентуються ОСТ 153-12.2-001-97.

Конвеєрні стрічкина основі імпортних тканин типу ЕР та лавсано-анідних та лавсано-капронових тканин вітчизняного виробництва випускаються за ТУ38 305169-06.

Застосування тканини ЕР (основа – поліефірне волокно, качок – поліамідне волокно) посилює каркас стрічки, забезпечуючи:

більш високу міцність стрічки;
менше подовження при робочому навантаженні (до 1,5% замість 3,5% для тканини ТК), що виключає необхідність багаторазових зупинок, необхідних для регулювання довжини стрічки;
більш високу опірність ударним, стираючим, згинальним навантаженням;
велику поперечну еластичність, що дає можливість застосовувати великі кути жолоба, тим самим збільшуючи обсяги вантажу, що транспортується;
більш високу адгезійну міцність та гнучкість, що дозволяє застосовувати барабани менших діаметрів;
високе значення параметра "відношення міцності до маси тканини".

Гарантійний термін експлуатації стрічок на основі тканин ЕР вдвічі перевищує термін гарантії для стрічок, що виготовляються згідно з ГОСТ 20-85.

Аналогічні за показниками стрічки, що відповідають європейському стандарту DIN 22102, що випускаються німецькою фірмою «Транспорт Гуммі», японськоюкомпанією «Бріджстоун», словенською фірмою «Матадор» та деякими іншими.

Конвеєрні стрічки в матеріалах виготовлення (поліуретан, ПВХ, тефлон, силікон, штучний фетр.), конструкції та своїх технічних характеристиках неухильно йдуть від завдання до завдання, яке ставиться перед стрічковими конвеєрами, і видозмінюються залежно від характеру вантажу, який потрібно перемістити. умов, у яких ці переміщення необхідно здійснювати.

Збільшення кута нахилу конвеєра до 35 градусів породилошевронні транспортерні стрічки з різною конфігурацією та висотою профілю.

Полімерні (поліуретанові або стрічка ПВХ) конвеєрні стрічки добре зарекомендували себе в харчовій, деревообробній, хімічній промисловості, вирізняючись високою міцністю та стійкістю до хімічно агресивних середовищ, мінімальним розтягуванням, зносостійкістю.

Металева транспортерна сітка незамінна в «гарячих» та «водних» умовах роботи конвеєрів.

Поєднує всі види транспортерних стрічок одна важлива обставина: вони мають бути грамотно розраховані під «свій» конвеєр і «свій» вантаж і придбані у надійного виробника. Як і у випадку з будь-яким іншим товаром, діє правило: скупий платить двічі. Якою б різною не була конвеєрна стрічка, вона обов'язково має бути «хорошою», щоб вірою та правдою опрацювативесь відпущений їй термін служби.