Стыковое соединение конвейерной ленты Советский патент 1993 года по МПК B65G15/30 

сл

с

Использование: для соединения концов конвейерных лент. Сущность изобретения: фаски на крайних наружных ступенях выполнены с переменной длиной, равной 0,03 -0,05 ширины ленты у ее оси и 0,08 - 0,10 ширины ленты у бортов, которая увеличивается до максимума от оси ленты к ее бортам, начиная с расстояния, равного 0,25-0,30ее ширины, при этом концы рабочей и нерабочей обкладок у бортов ленты выполнены с кривизной, радиус которой составляет 0.02 -0,04 ширины ленты. Положительный эффект: более равномерно распределяются напряжения по ширине ленты, исключаются задиры, отслоения и зацепления обкладки ленты за элементы конструкции конвейера и на этой основе повышается надежность стыка. 5 ил.

Изобретение относится к конвейерному транспорту, а именно к соединению (стыковке) концов конвейерных лент методом вулканизации и может быть использовано на предприятиях металлургической, угольной, строительной и других отраслей промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения и более равномерного распределения напряжений в стыке.

Выполнение фаски на крайних наружных ступенях с переменной длиной, равной 0,03 - 0,05 ширины ленты у ее оси и 0,08 - 0,10 ширины ленты у бортов, которая увеличивается до максимума от оси ленты к ее бортам, начиная с расстояния, равного 0,25 - 0,30 ее ширины, позволяет снизить поперечную жесткость стыка, за счет этого снизить и более равномерно распределить

напряжения по длине и ширине стыка и на этой основе повысить показатели его эксплуатационной надежности.

Подтверждается это следующими соображениями.

Во-первых, выполнение фаски на крайних наружных ступенях стыка с переменной длиной по ее ширине обеспечивает снижение жесткости стыка по его ширине и особенно на крайних наружных ступенях. При этом зависимость изменения жесткости не линейная, а соответствует зависимости распределения тяговых усилий, передаваемых каркасом (суммой всех прокладок) ленты, которые минимальны у оси ленты и максимальны у ее бортов. Таким образом, при сравнении эпюры распределения напряжений от тяговых усилий и результирующей линии изменения длины фаски по ширине

00

CJ

Ј о

hO

GO

стыка видно, что они совпадают, т. е. максимальным напряжениям соответствует минимальная жесткость стыка ленты и наоборот. Напряжения в прокладках ленты, соответствующие тяговым усилиям, подчиняются следующей зависимости:

.(1 +К|),

0)

где о - среднее напряжение прокладки от растягивающей нагрузки (тяговых усилий);

К - коэффициент концентрации нормальных напряжений в прокладке.

из которой следует, что они прямо пропорциональны коэффициенту К. Вместе с тем установлено, что коэффициент концентрации напряжений под разрезанной прокладкойснижаетсяпрямопропорционально снижению жесткости этой прокладки, Но при этом одновременно увеличивается К по длине на следующей ступени стыка, что приводит к более равномерному распределению напряжений по длине стыка. Поскольку один из путей снижения жесткости - выполнение фаски, то, следовательно, переменная длина фаски будет обеспечивать и переменную жесткость прокладки, а, следовательно, и стыка по его ширине и длине с одновременным перераспределением напряжения.

Кроме того, коэффициент К зависит также от величины зазора между сопрягаемыми прокладками: с увеличением зазора он уменьшается, В предлагаемом техническом решении изменение длины фаски равносильно изменению зазора, который имеет минимальное значение у середины ленты и максимальное - у ее бортов.

Таким образом, выполнение фаски с переменной длиной по ширине стыка обеспечивает снижение напряжений по длине и ширине стыка и их более равномерное распределение в стыке.

Долговечность, а, следовательно, и надежность стыка в результате этого повышается,

Во-вторых, выполнение фаски переменной длины так, что последняя увеличивается от минимальной до максимальной величины от оси ленты к ее бортам, начиная с некоторого расстояния от оси, можно рассматривать (с некоторым допуском для каждой половины стыка по ширине), как стык, выполненный со скосом.

Но. как известно, ступени стыков нахле- стного или полунахлестного типа, выполненные со скосом увеличивают долговечность стыка за счет снижения и равномерного рас

пределения напряжений по длине и ширине стыка.

Длина фаски у оси ленты в пределах 0.03 - 0,05 ширины ленты выбрана из расчета,.с

одной стороны, обеспечить необходимую величину стыка, исходя из того, что концентрация напряжений у оси ленты (в ее средней части) минимальна, а с другой - свести к минимуму трудозатраты, связанные с раз0 делкой концов ленты.

При длине фаски, менее 0,03 ширины ленты не обеспечивается необходимая жесткость на концах стыка, так как площадь клеевого соединения у оси ленты уменыиа5 ется и, как следствие, снижаются необходимые усилия для отрыва. Надежность стыкового соединения уменьшается.

При длине фаски более 0,05 ширины ленты неоправданно увеличиваются трудо0 затраты на изготовление фаски при незначительном увеличении надежности.

Таким образом, длина фаски у оси ленты в пределах 0,03 - 0,05 ее ширины обеспечивает оптимальную надежность соединения

5 чистых резиновых поверхностей.

Длина фаски у бортов ленты в пределах 0,08 - 0,10 ширины ленты выбрана из расчета обеспечения переменной жесткости стыка по его ширине и обеспечения

0 перераспределения концентрации напряжений по длине стыка. При этом учитывалось, что у бортов ленты концентрация напряжений от тяговых усилий максимальна.

5 При длине фаски менее 0,08 ширины ленты не обеспечиваются достижение целей, упомянутых выше, а при длине фаски более 0,10 ширины ленты неоправданно увеличиваются трудозатраты на разделку конца

0 ленты.

И еще одно замечание в части, касающейся параметров фаски - последние определены экспериментально, и их величина подтверждена расчетами по максимально

5 допустимым напряжениям (расчет прилагается).

Изменение длины фаски по ширине стыка от минимума до максимума, от оси ленты к ее бортам, начиная с расстояния,

0 равного 0,25 - 0,30 ее ширины выбрано, исходя из условий обеспечения с одной стороны - изменения жесткости стыка соответственно характеру воспринимаемых им нагрузок, а с другой - обеспечение опти5 мальных трудозатрат на разделку конца ленты; При расстоянии, с которого начинает увеличиваться длина стыка менее чем 0.25 ширины ленты не обеспечиваются оптимальные трудозатраты на разделку концов ленты. При значении более 0,35 ширины не

обеспечивается характер изменения жесткости стыка.

Выполнение концов рабочей и нерабочей обкладок у бортов ленты с кривизной, радиус которой составляет 0,02 -0,04 ширины ленты, обеспечивает снижение концентрации напряжений в указанных выше элементах конструкции стыка и исключает появление задиров, отслоений и зацепов обкладок за элементы конструкции конвейера (став, ролики, рама, очистители). За счет этого надежность стыка повышается.

Следует отметить, что изложенное ранее о концентрации напряжений в стыке и ее география, в полной мере относится и к обкладкам. При этом надежность соединения концов рабочей и нерабочей обкладок у бортов ленты зависит от формы разделки обкладок и величины углов сопряжения (см. фиг, 4а). Чем острее угол ( а), тем меньше площадь клеевого соединения элементов, ограниченная концом фаски и бортом ленты. В этом случае величина усилий, необходимых для расслоения (или отрыва) обкладки приближается к минимуму. Соответственно снижается и надежность. При прямом угле (а) разделки ступени изменить эту закономерность можно за счет выполнения, края обкладки с некоторым радиусом кривизны. Очевидно, что чем больше радиус кривизны, тем больше и площадь клеевого соединения, и тем больше усилия необходимо приложить для отрыва обкладки и наоборот.

Радиус кривизны менее 0,02 ширины ленты не позволяет получить площадь клеевого соединения, достаточную для обеспечения надежного соединения элементов по критерию необходимых усилий на отрыв, (см. фиг. 46). При радиусе кривизны более 0.04 ширины ленты площадь клеевого соединения увеличивается до максимально допустимых пределов за счет значительного уменьшения площади фаски. В этом случае снижается надежность стыка по параметрам концентрации напряжений и их перераспределения по ширине и длине стыка (за счет изменения параметров фаски).

При разделке ступеней со скосом, характер зависимости надежности сопряжений аналогичен описанному выше (см. фиг. 4г).

На фиг. 1 изображена эпюра напряжений от тяговых усилий на конце стыка; на фиг. 2 - стыковое соединение с прямыми ступенями, вид сверху; на фиг. 3 - стыковое соединение, вид сбоку; на фиг. 4 - выполнение сопряжений обкладок у бортов ленты;

на фиг. 5 - стыковое соединение со скосом ступеней, вид сверху.

Стыковое соединение включает прокладки 1, обкладки 2 ленты, подготовленные концы 3 и 4 с средними 5 и крайними 6 ступенями. На крайних наружных ступенях 6 выполнены фаски 7, имеющие переменную длину - минимальную у оси ленты и максимальную - у ее борта. Увеличение длины до максимума идет от оси ленты к ее бортам, начиная с расстояния равного 0,25 - 0,30 ширины ленты. Концы обкладок 2 у бортов ленты выполнены с кривизной,радиус которой составляет 0,02 - 0,04 ширины

ленты.

Подготовка и изготовление стыкового соединения производится следующим образом.

Разделанные ступенчатые концы ленты

3 и 4, состоящие из средних 5 и крайних 6 ступеней шорохуются, исключая отпечатки тканевого плетения. Затем формируются фаски 7 на крайних ступенях 6 путем плавного удаления тканевой прокладки 1 до чистой резиновой обкладки 2. Фаску 7 также шорохуют. Поверхности обезжиривают и наносят слой клея. Сушат. Наносят второй слой клея и сушат его до отлила (время сушки 0,25-0,40ч). Соединяют концы ленты

и выдерживают без нагрузки в течение 2-4 ч.

Подготовка ступеней концов ленты может быть выполнена для резино-тканевых лент с любым количеством прокладок (ГОСТ

28 - 85) как с прямыми ступенями, так и со скосом (см. фиг. 5).

По сравнению с прототипом предлагаемое стыковое соединение конвейерной ленты обеспечивает повышение надежности за

счет снижения жесткости стыка, снижения и более равномерного распределения концентрации напряжений от тяговых усилий по ширине и длине стыка, а также за счет исключения отслоений, задиров и зацепов обкладки у бортов ленты за элементы конструкции конвейера за счет выполнения сопряжений обкладок с кривизной.

Фор мула изобретения Стыковое соединение конвейернойленты, включающее соединенные неразъемно друг с другом концы ленты, каждый из которых имеет средние и крайние ступени с Фасками, расположенные на обкладках и прокладках ленты, отличающееся тем,

что, с целью повышения надежности, путем перераспределения концентрации напряжения, фаски, на крайних наружных ступенях выполнены с переменной длиной, равной 0,03 - 0,05 ширины ленты у ее оси и

Фиг.-1

Фиг. 2

Фиг. 3

Фиг. 4

P(js.5