Натяжные устройства (рис. 2.15, 2.16) служат для обеспечения первоначального натяжения тягового элемента; ограничения провеса тягового элемента между опорными устройствами; компенсации вытяжки тягового элемента в процессе эксплуатации.
Натяжные устройства по способу действия и конструкции классифицируют на механические; пневматические; гидравлические; грузовые; грузолебедочные; лебедочные.
Преимущества механических натяжных устройств: простота конструкции; малые габаритные размеры; компактность. Недостатки механических натяжных устройств: переменное значение натяжения и возможность чрезмерного натяжения тягового элемента; жесткость крепления и отсутствие подвижности при случайных перегрузках; необходимость периодического наблюдения и подтягивания.
Пневматические и гидравлические натяжные устройства имеют малые габаритные размеры, но требуют установки специального оборудования для подачи под постоянным давлением воздуха или масла.
Преимущества грузового натяжного устройства: приводится под действием свободно висящего груза; автоматически обеспечивает постоянное усилие натяжения; компенсирует изменения длины тягового элемента; уменьшает пиковые нагрузки при перегрузках.
Рис. 2.15. Натяжные устройства:
а – хвостовое грузовое; б – промежуточное грузовое; в – гидравлическое;
г – винтовое; д – пружинно-винтовое
Недостатки грузового натяжного устройства: большие габаритные размеры; большая масса груза для мощных и длинных ленточных конвейеров.
Рис. 2.16. Схемы натяжных устройств:
а, б – винтовые; в – тележечное грузовое; г – пневматическое (гидравлическое);
д – пружинно-винтовое; 1 – поворотное устройство; 2 – тяговый элемент;
3 – ось поворотного устройства; 4 – ползуны; 5 – натяжной механизм
Для снижения массы груза применяют рычаги, полиспасты, приводные лебедки. Ход натяжного устройства выбирается в зависимости от длины и конфигурации трассы и типа тягового элемента, ход натяжного устройства должен обеспечивать компенсацию удлинения тягового элемента и выполнение монтажных работ [2].
Х = хр + х0, (2.5)
где хр – рабочий ход;
х0 – монтажный ход.
Рабочий ход НУ для ленточных конвейеров
хр ≥ Kн Ks εy L, (2.6)
где где Kн – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера β;
Ks – коэффициент использования ленты по натяжению (при классах использования Ц1; Ц2; Ц3 значение Ks соответственно равно 0,63; 0,8; 1,0);
εy – относительное упругое удлинение ленты (для резинотканевых лент εy = 0,015, для резинотросовых лент εy = 0,0025);
L – длина конвейера между центрами концевых барабанов, м.
Натяжное устройство обычно устанавливается на одном из поворотных устройств (барабане, блоке, звездочке), расположенном на участке малого натяжения тягового элемента. Натяжное усилие
Рн = S1 + S2 + Т, (2.7)
где S1 – натяжение набегающей ветви конвейера, Н;
S2 – натяжение сбегающей ветви конвейера, Н;
Т – усилие перемещения ползунов или натяжной тележки, Н.
Наибольшее натяжение должно быть в период пуска конвейера, при установившемся режиме оно должно автоматически уменьшаться (лебедочные и грузолебедочные натяжные устройства с автоматическим управлением, с датчиком контроля натяжения). На грузовых натяжных устройствах в крайних положениях натяжной тележки устанавливают конечные выключатели.