Расчет ленточного конвейера

Размещено на http://allbest.ru

Введение

конвейер лента натяжение

Машины непрерывного транспорта являются неотъемлемой частью современных систем комплексной механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ. Большинство таких машин применяется как для непосредственного транспортирования груза из одного пункта в другой, так и для перемещения грузов-изделий по технологическому процессу, а так же в качестве транспортирующих устройств в автоматизированном производстве самых различных отраслей промышленности.

В отличие от машин периодического действия машины непрерывного транспорта насыпные и штучные грузы непрерывным потоком по заданной трассе без остановки для загрузки или разгрузки. Благодаря такому способу перемещения грузов машины непрерывного действия имеют высокую производительность, что важно для предприятий с большими грузопотоками, они могут распределять грузы по заданным пунктам, накапливать их в определенных местах, обеспечивать необходимый ритм производственного процесса. Поточные методы производства, в большинстве случаев, основаны на конвейерном способе перемещения изделий по технологическому процессу, и здесь конвейеры являются неотъемлемой частью производства. Поэтому нарушения в работе хотя бы одного конвейера в поточной линии отрицательно сказывается на работе всей системы.

Все эти особенности определяют объем и методику проектирования машин непрерывного транспорта. Большое разнообразие таких машин требует при выборе знания их конструктивных и эксплуатационных свойств, механизируемых технологических процессов, условий окружающей среды, умения сравнивать возможные варианты.

Учитывая большое разнообразие литературы по машинам непрерывного транспорта, в учебном пособии даются методические рекомендации по расчету основных машин с тяговым органом с единых позиций, приводятся справочные данные.

Учебное пособие может быть использовано при выполнении расчетных заданий, курсовых и дипломных проектов и работ

Задание

Объектом практического задания является один из типов конвейеров. К наиболее характерным машинам непрерывного транспорта: ленточные конвейеры; скребковые конвейеры; подвесные конвейеры; пластинчатые конвейеры; тележечные конвейеры; ковшовые конвейеры; ковшовые элеваторы. Все указанные машины проектируются с электроприводом. Кроме того, может быть дано задание на проектирование и других машин непрерывного транспорта, как с тяговым органом, так и без него.

Задание на работу содержит следующие исходные данные:

Производительность конвейера - 125 т/час

Материал - шлак

Основные характеристики насыпного груза :

Группа абразивности - С

Плотность - 1,4-1,65 т/м³

Угол естественного откоса в покое ⁰ - 30-35

Коэффициент трения пост.в покое д ⁼ 0,8 ⁰

Насыпная плотность материала - 0,7 т/м³

Длина L₁ - 20 м

L₂ - 130 м

L₃ - 60 м

Угол наклона конвейера - ₁/₂ - 19 град

Режим работы - Л

№ схемы конвейера - 2

1. Основные параметры конвейера

1.1 Определение параметров производительности конвейера

152 т/ч,

где: Q - производительность конвейера по заданию, т/ч;

k_н = 1,1…1,15 - коэффициент неравномерности подачи транспортируемого конвейером груза в зависимости от режима работы (меньшее значение соответствует более легкому режиму);

k_в = 0,9…0,95 - коэффициент использования конвейера по времени работы (меньшее значение соответствует более легкому режиму);

1.2 Предварительный выбор скорости движения ленты

Предварительный выбор скорости движения ленты определяем по таблице 3.1. в соответствии с типом транспортируемого груза.

Скорость движения ленты V=1,6 м/с

1.3 Расчетное определение ширины ленты.

Необходимую ширину ленты определяют из выражения

0,58 м

где: K_П - коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте, определяется =25Кп=660

K_? - коэффициент уменьшения площади поперечного сечения груза на наклонном конвейере=20 =0,9

н - скорость движения ленты конвейера, м/с;

г - насыпная плотность груза, т/м³.

Окончательно ширину ленты выбирают из нормального ряда 300; 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600; 2000; 2500; 3000 мм по ГОСТ 22644.

Таким образом В=650 мм

1.4 Выбор типа и параметров ленты конвейера

Конвейерные ленты выбирают по стандарту в зависимости от условий работы и свойств груза. В соответствии с ГОСТ 20 предусмотрены 4 типа резинотканевых лент с тяговым каркасом из прокладок, соединенных резиновыми прослойками. Ленты типа 1 предназначены для весьма тяжелых и тяжелых условий работы и перемещения крупнокусковых грузов; ленты типа 2 - на средние условия; ленты типа 3 и 4 - на легкие условия эксплуатации.

Тип ленты-2 : ТК-100

Прочность тяговой прокладки К_р = 100 Н/мм

Толщина тяговой прокладки д_п = 1,1 мм

Число прокладок 1...5

Расчетную толщину ленты определяют по формуле

,

где i_П =3 и _П =1,1 - число прокладок и расчетная толщина одной прокладки;

₁ =3 мм и Размещено на http://allbest.ru

₂ =0 мм - толщина рабочей и нерабочей обкладок, мм.

_л =3Размещено на http://allbest.ru

•1,1+3+0=6,3 мм

1.5 Определение параметров роликовых опор

Максимальное расстояние между роликоопорами нагруженной ветви примем по таблице 3.6.

l^/_Р =1400 мм

Расстояние между роликоопорами на порожней ветви ленты l^//_Р определяют по формуле:

=2,5•1400=3500 мм

где l^/_Р - расстояние между роликоопорами грузовой ветви для грузов при насыпной плотности до 1 т/м³.

Для заданных условий принимаем расстояния между роликоопорами на груженой ветви l^/_Р=1400 мм, l^/_Р.З=650 мм, l^//_Р=3500 мм.

По таблице 3.9 определим массу вращающихся роликов на рабочей и нерабочей ветвях конвейера.

Желобчатая роликоопора - D_Р =102 мм

Масса G_Р = 12,5 кг

Прямая роликоопора - D_Р =102 мм ,

Масса G_Р=10,5 кг

1.6 Определение распределенных масс на конвейере

Распределенные массы:

транспортируемого груза -

=26,4 кг/м;

ленты -

=4,5 кг/м,

вращающихся частей опор верхней ветви -

8,93 кг/м;

вращающихся частей опор нижней ветви

4,2 кг/м.

2. Предварительный тяговый расчет конвейера

2.1 Выбор коэффициентов и определение местных сил сопротивления движению ленты

Силы сопротивления движению ленты на характерных участках трассы и в определенных пунктах определяют в соответствии с общей теорией машин непрерывного транспорта с гибким тяговым органом при известных коэффициентах сопротивления движению.

Определяющими являются коэффициенты сопротивления движению на прямолинейных участках конвейера, принимаемые по таблице 3.10.

Для заданного режима работы - Т

на рабочей ветви - щp=0,02

на холостой ветви - щ x=0,018

2.2 Приближенное определение натяжения ленты и мощности привода

Общее сопротивление загруженного конвейера при установившемся движении, равное тяговому усилию привода, определяют по обобщенной формуле

,

K_ОБ =1,5- обобщенный коэффициент местных сопротивлений на поворотных барабанах, в местах загрузки и других пунктах

L_г - длина горизонтальной проекции конвейера

L_г= L_{1 +} L₂ cos₊ L₃=20+130*сos19+60=208,5 м

H - Высота подъема груза

H= L₂•sin = 130*sin19= 19,48 м

W==5437 Н

Расчетное натяжение ленты перед приводным барабаном определяется по формуле:

H

где: K_З=1,3-1,4- коэффициент запаса сил трения;

e - Основание натурального логарифма;

м =0.2- коэффициент трения между лентой и приводным барабаном;

б =3,14 - угол охвата лентой приводного барабана, рад.

Необходимое число прокладок принятой резинотканевой ленты при коэффициенте запаса прочности C_П=10:

где: К_р =100 Н/мм- прочность ленты.

Так как iп =2,9 - принимаем ленту ТК - 100 с тремя прокладками.

Допускаемое натяжение ленты при запасе прочности C_П=10

=19500 Н

Необходимая мощность привода

=10,4 кВт,

где K_м =1,1 - коэффициент запаса мощности;

₀ - КПД передач привода;Размещено на http://allbest.ru

_Б - КПД барабана.Размещено на http://allbest.ru

3. Подробный тяговый расчет ленточного конвейера

При проведении подробного тягового расчета используем метод обхода по контуру, который заключается в следующем:

1) Вся трасса конвейера разбивается на участки(прямолинейные, криволинейные, поворотные пункты), в которых известно натяжение тягового органа;

2) Начало и конец этого участка нумеруется, а первая точка становиться там, где заранее известно натяжение тягового элемента;

3) Определение натяжения тягового элемента производиться по его ходу или против хода, а натяжение элементов в последующей точке равно натяжению в предыдущей точке +- суммы всех сил сопротивления на участке между этими точками.

Усилие в ветви ленты, сбегающей с приводного барабана определяется из уравнения теории фрикционного барабанного привода

Sсб==6249 Н

Усилие натяжения ленты в каждой следующей точке определяется по следующей зависимости:

где: S_n - усилие натяжения ленты в точке n, Н;

W_(n…n+1) - сумма всех сил сопротивления движению ленты на участке между точками n и n+1, Н.

Scб = S1=6249 Н

S₂ = S₁ + W_1-2 =S₁

S₂= 6249+ (4,5+4,2)*0,018*60*9.81=6341 Н

S₃= S₂+ W_2-3 = S₂+(

S₃=6341+((4,5+4,2)*0,018*9,81*130*0,98-4,5*130*0,15*9,81)=5675 Н

S₄= S₃+ W_3-4 = S₃

S₄=5675+20 • 9,81• (4,5+4,2) • 0.018 = 5705Н

S₅= S₄+ W_4-5 =k•S₄

S₅=1,05• 5705=5990 Н

S₆= S₅+ W_5-6 = S₅

S₆=5990+20 •9,81•(26,4+4,5+8,93)•0,02=6146Н

S₇= S₆+ W_6-7 = S₆+

S₇=6146+130• (26,4+4,5+8,93) *0,02*0,98*9,81)+(26,4+4,5)*130*0,15))=

=7743Н

S₈= S₇+ W_7-8 = S₇

S₈=7743+60•9,81•(26,4+4,5+8,93)•0,02=8211Н

Таблица

S1	6249 Н
S2	6341 Н
S3	5675 Н
S4	5705 Н
S5	5990 Н
S6	6146 Н
S7	7743 Н
S8	8211H

Выполненный тяговый расчет необходимо проверить по минимальному натяжению ленты на трассе конвейера при транспортировании насыпных грузов по выражению

5675 H > 5• (26,4+4,5) •9,81•1,3=1970 H

Тяговое усилие на приводном барабане определим по следующей формуле:

W0= 8211-6249+0,03(8211+6249)2395 Н

Зная тяговое усилие, определим установочную мощность привода:

= кВт.

4. Выбор натяжного устройства и его расчет

Натяжное устройство предназначено для обеспечения первоначального натяжения ленты и ограничения провиса ленты между опорными роликами. В соответствии с заданием устройство устанавливают в хвосте конвейера и представляет собой нерегулируемое натяжное устройство.

Натяжное усилие определяется по формуле:

=5705+5990=11695 Н

Ход натяжного барабана (ход натяжного устройства) зависит от упругого и остаточного удлинения ленты. Ход Х натяжного барабана выбирают с учетом материала прокладок каркаса ленты: для тканевых лент

=1•650+0,015•210=653 мм

где L_К - длина конвейера (расстояние по контуру трассы между концевыми барабанами).

Учитывая необходимый ход натяжного устройства, примем 2-ух кратный полиспаст, при этом масса груза определяется по формуле

==1216 кг

Где - ⁿ_БЛ - КПД блоков; ⁿ_БЛ=0,98

n - число блоков; n=1.

5. Построение диаграммы натяжения ленты

По данным подробного тягового расчета строится диаграмма натяжения ленты (рис. 1), которая характеризует закон изменения натяжения ленты по всему ее контуру. На диаграмме в соответствующих масштабах отложены по оси абсцисс полная длина ленты, равная сумме длин порожней и груженной ветвей, а по оси ординат - сопротивления движению тягового элемента и его натяжения.

В выбранном масштабе длины проводим вертикальные линии по числу участков ленты с соответствующим расстоянием между ними и обозначением точек.

От точки с наименьшим натяжением на груженной ветви (S₄) откладывается вниз величина минимально необходимого натяжения ленты и проводится ось II (ось по провесу). Ось по провесу должна быть выше оси по пробуксовке или в предельном случае с нею совпадать.

И, наконец, от точки с наибольшим натяжением груженной ветви (S₈) откладывается вниз величина допустимого максимального натяжения ленты и проводится ось III (ось по прочности). Ось III должна быть ниже оси I или в крайнем случае с нею совпадать.

Заключение

В результате проделанных расчетов подобраны следующие основные параметры конвейеров:

1) Скорость движения ленты v=1,6 м/с²

2) Тип конвейерной ленты - ТК - 100

3) Ширина ленты В=650 мм

4) Натяжение ленты в характерных точках:

S₁=27893 Н

S₂=26688 Н

S₃=26698 Н

S₄=28213 Н

S₅=29623 Н

S₆=19977 Н

S₇=20664 Н

S₈=30911 Н

5) Установочная мощность привода N=5,8 кВт

Размещено на Allbest.ru

...