В заявках на шевронную ленту порядок вопросов обычно перевёрнут. Сначала выбирают высоту рисунка, которая «выглядит достаточно высокой», потом прикидывают, сколько тонн она унесёт, а что лента должна делать на конкретном подъёме, не записывает никто. Таблица читается с другого конца: угол и производительность — факты вашей площадки, а высота рисунка, шаг, число прокладок и обкладка — ответы на них.
Ниже — что определяет каждая строка, как оценить угол для сухого и мокрого груза и как от тонн перейти к ширине. Как трение удерживает груз на подъёме, разобрано в статье «Шевронная лента или гладкая»; выше примерно 30° начинается область ленты с гофробортом.
Четыре величины, которых в таблице нет
Паспорт написан на семейство лент, а не на ваш конвейер. Ему приходится покрывать и карьер зимой, и склад удобрений в летнюю жару, поэтому в нём диапазоны, а не точки. Ваш режим — одна точка внутри этой области, и найти её предстоит заказчику.
Четыре вещи приходят только с площадки. Угол, который лента должна удержать, измеренный вдоль склона, а не по крайним точкам чертежа. Скорость, на которой вы готовы работать. Груз в худшем состоянии, обычно мокрый: угол считают именно для него. И самый крупный кусок на загрузке: одна глыба в 400 мм при 3 м/с определяет требуемую ударную стойкость раньше, чем истирание. Порядок расчёта при этом почти не меняется: сначала угол, затем тоннаж (вместе они дают ширину и скорость), затем натяжение и прочность каркаса и лишь потом обкладка.
Высота, шаг, угол V и ширина рисунка
Высота обычно 6, 10, 16, 25 или 32 мм, и хочется взять побольше. Но высокое ребро не значит прочное: над лентой это резиновая стенка, рычаг, работающий на стык и на каждый барабан. Высота даёт объём кармана у основания V-ряда, почти пропорционально: 16 мм вмещает примерно вдвое больше, чем 8 мм при том же шаге. А расплачиваются за неё чисткой, уносом материала, минимальным диаметром барабана и стыком, где рисунок приходится вырезать.
Шаг — расстояние от одного V-ряда до следующего, чаще 200–400 мм, самые ходовые 250 и 300. Чем он меньше, тем чаще лента перехватывает сползающий груз, но растут масса ленты, объём резины под износ и жёсткость на возвратных роликах. Рисунок 16 мм с шагом 200 мм и тот же 16 мм с шагом 400 мм ведут себя по-разному, хотя в таблице оба записаны как «шеврон 16 мм». Агрессивность описывает отношение высоты к шагу, и эту цифру приходится делить самому.
Угол раствора V, чаще 45–60°, показывает, куда рисунок гонит груз. У большинства профилей остриё V смотрит по ходу ленты, и каждый ряд подтягивает материал к оси. Рисунок с рядами, направленными наружу («рыбья кость»), раздвигает груз к краям, где юбка и кромка: если лоток и так грузит не по оси, это вредит. Ширина рисунка обычно равна ширине ленты минус 100–150 мм с каждой стороны, гладкие полосы нужны под уплотнение бортов. Более узкий рисунок даёт меньше сцепления, более широкий — боковые ролики садятся на резиновые блоки.
Семейства рисунка: какой под какой груз
Слово «шеврон» объединяет как минимум пять форм, и они не взаимозаменяемы. Одиночный V-ряд с открытым концом предсказуем на сухом дроблёном камне, гравии, клинкере и сухом песке: карманы заполняются и опустошаются почти без остатка. Если площадка мокрая лишь четыре месяца в году, это разумный компромисс, а на промывке, где груз мокрый каждую смену, та же лента превращается в горку. Полумесяц с изогнутой передней кромкой и глубоким карманом лучше держит мокрую глину, осадок фильтр-пресса, влажный песок. Многорёберный рисунок удерживает тонкий широкий слой скользкого мелкого груза. Оба рисунка чистить труднее всего: скребок не справляется, нужен щёточный очиститель. Закрытый U-образный ряд подходит для влажного заполнителя, если унос допустим: его закрытый конец удерживает мелочь, пока до неё не доберётся щётка.
Какой угол лента удержит на самом деле
В таблице нет строки про угол, и это не недосмотр: угол, который держит рисунок, зависит от груза, а груз ваш. Отсюда типичный сюжет. В письме «подъём 18°», заказывают шеврон 16 мм, «как у соседей», а у соседей сухой гранит, у вас промытый песок. Лента одна и та же, работает только на одном из двух объектов.
Для оценки применяют прикидочное правило: наибольший угол удержания примерно равен arctg (0,55 × μ × k). Здесь μ — коэффициент трения груза по резине в худшем реальном состоянии, k — коэффициент рисунка: 1,0 для гладкой обкладки, около 1,25 для V 10 мм с шагом 200 мм, около 1,45 для V 16 мм с шагом 250 мм и около 1,6 для полумесяца или многорёберного рисунка 25 мм. Множитель 0,55 закладывает вибрацию роликоопор, выброс мелочи при сбросе из дробилки и разницу между слоем груза на движущейся ленте и куском камня на резиновой пластине в лаборатории.
| Груз в худшем состоянии | μ по резине | Гладкая | V 16 мм, шаг 250 | Полумесяц 25 мм |
|---|---|---|---|---|
| Сухой дроблёный известняк 0–20 мм | 0,55–0,65 | 18° | 25–26° | около 28° |
| Промытый гравий 8–20 мм | 0,45–0,55 | 15° | 21–22° | около 24° |
| Влажный песок, 8% | 0,36–0,44 | 13° | 18–19° | 20–21° |
| Мокрая пластичная глина | 0,26–0,34 | 10° | 14–15° | до 17° |
Цифры в таблице — расчётная прикидка, а не норма. Разницу между «держит в сухую погоду» и «сползает после дождя» делает вода. Тонкая плёнка между грузом и резиной работает как смазка, и её нужно совсем немного: на промытом песке при влажности 6% кажущееся трение падает примерно с 0,55 до 0,40, и это разница между лентой на 25° и на 18° из-за перемены, которую не видно на схеме процесса. Пластичная глина размазывается по рисунку и как бы заново облицовывает его собой: глина скользит по глине, трение вдвое ниже, чем по резине, и никакая высота ребра этого не исправит.
Если коэффициент не измерить, берут значение из таблицы и проверяют пробой на лотке: набирают груз на короткий отрезок ленты, наклоняют и отмечают угол, при котором слой трогается. Проба особенно нужна, когда требуемый угол близок к верхнему значению из таблицы. А влажность груза — число, которое стоит указывать в заявке письменно: оно меняет результат сильнее любого другого.
От тонн к ширине ленты
Производительность из таблицы для гладкой ленты нельзя переносить на ленту с рисунком на подъёме. Меняются сразу три вещи: рисунок занимает часть площади загрузки, слой груза оседает с ростом угла, а предельная скорость падает, потому что на крутой ленте груз легче выбрасывает на головном барабане.
Считать начинают с ширины ленты. Для трёхроликовой опоры полезная ширина слоя — около 0,9 ширины ленты минус 50 мм: у ленты 1000 мм это примерно 850 мм. Чем глубже жёлоб, тем больше площадь, но лента с рисунком укладывается в него хуже, а боковые ролики давят на резиновые блоки, поэтому на шевроне чаще остаются на 35°. К геометрической площади применяют две поправки. Рисунок отнимает около 15% для V 16 мм и около 20% для полумесяца 25 мм: слой не может осесть в карманы и сохранить полную «шапку» над лентой. Наклон отнимает ещё 15% на 15–20° и 25% выше 25°. На 18° с рисунком 16 мм общий коэффициент около 0,72. Для ленты 800 мм при жёлобе 35°, скорости 1 м/с и насыпной плотности 1,4 т/м³ гладкая лента даёт около 343 т/ч, а с рисунком 16 мм на 18° остаётся около 248 т/ч.
Это предварительная прикидка: изменение угла жёлоба на 5° меняет площадь сильнее, чем изменение ширины на 10%. Она не учитывает и того, ложится ли груз из лотка по всей полезной ширине: лента, загруженная на половину ширины, несёт половину тоннажа и заодно уходит в сторону.
Ошибки, которые доезжают до подтверждения заказа
- Обкладка на вершине ребра. Изнашивается прежде всего вершина: потеря 3 мм на ребре 16 мм — почти пятая часть высоты, которая даёт сцепление. Слабый по истиранию класс обкладки на остром щебне расплатится через год.
- Скребок. Обычный скребок шеврон не чистит: лезвие идёт по вершинам рядов, карманы остаются полными, а давление на шаге 250 мм со временем срывает вершины. Щётка и водяная форсунка нужны с первого дня.
- Стык. Рисунок в 50–100 мм от стыка срезают, чтобы пресс лёг на ровную резину, поэтому у стыка меньше площади, чем у гладкой ленты той же ширины, а натяжение на миллиметр выше.
- Барабан. Минимальный диаметр зависит от высоты рисунка, его запрашивают письменно до заказа. А прочность каркаса на длинном подъёме определяет сам подъём, а не тоннаж.
Таблица характеристик читается с карандашом в руке: отметить строки, которые ваш режим действительно ограничивает, вычеркнуть каталожную декорацию, а рядом с рисунком записать худшее состояние груза. К чертежу добавляют пиковую производительность, угол вдоль склона и длину подъёма, груз с влажностью, насыпную плотность, самый крупный кусок, скорость, температуры воздуха и сведения об очистке на головном барабане.
Подберём рисунок и ширину под ваш подъём и груз — каталог шевронных конвейерных лент с прямой поставкой с завода. Пришлите угол, тоннаж и описание груза с влажностью в худшем состоянии — сверим подбор до заказа.