Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Задание

1. Основные параметры конвейера

1.1 Определение параметров производительности конвейера

1.2 Предварительный выбор скорости движения ленты

1.3 Расчетное определение ширины ленты

1.4 Выбор типа и параметров ленты конвейера

1.5 Определение параметров роликовых опор

1.6 Определение распределенных масс на конвейере

2. Предварительный тяговый расчет конвейера

2.1 Выбор коэффициентов и определение местных сил сопротивления движению ленты

2.2 Приближенное определение натяжения ленты и мощности привода

3. Подробный тяговый расчет ленточного конвейера

4. Выбор натяжного устройства и его расчет

5. Построение диаграммы натяжения ленты

Заключение

Список используемых источников



Введение

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 - 225 т/час

Материал - известняк

Основные характеристики насыпного груза :

Группа абразивности - B

Плотность - 1,2 -1,5 т/м³

Угол естественного откоса в покое ⁰ - 40-45

Угол естественного откоса в движении

д ⁼ 0,7 ⁰ - 29

Насыпная плотность материала - 1,4 т/м³

Длина L₁ - 35 м

L₂ - 70 м

L₃ - 40 м

Угол наклона конвейера - ₁ - 18 град

Режим работы - Т

№ схемы конвейера - 2



1. Основные параметры конвейера

1.1 Определение параметров производительности конвейера

272 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

0,500 м



где: K_П - коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте,

определяется =28Кп=660

K_? - коэффициент уменьшения площади поперечного сечения груза на

наклонном конвейере=20 =0,93

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=500 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 (см. таблицу 3.5).

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-1 : ТК-300

Прочность тяговой прокладки К_р = 300 Н/мм

Толщина тяговой прокладки д_п = 1,9 мм

Число прокладок 3

Расчетную толщину ленты определяют по формуле

,

где i_П =3 и ?_П =1,9 - число прокладок и расчетная толщина одной прокладки;

?₁ =10 мм и ?₂ =3.5 мм - толщина рабочей и нерабочей обкладок, мм.

?_л =3•1,9+10+3.5=19,2 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 определяют по формуле:

=2,5•1400=3500 мм

где l^/_Р - расстояние между роликоопорами грузовой ветви для грузов при насыпной плотности более 2 т/м³.

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

Желобчатая роликоопора - Масса G'_Р = 8,5 кг

Прямая роликоопора - Масса G''_Р= 6 кг

1.6 Определение распределенных масс на конвейере

Распределенные массы:

транспортируемого груза -

=47.2 кг/м;

ленты -

=10.56 кг/м,

вращающихся частей опор верхней ветви -

6,07 кг/м;

конвейер лента роликовый сопротивление

вращающихся частей опор нижней ветви

1,71 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 - С

на рабочей ветви - щp=0,025

на холостой ветви - щ x=0,022

2.2 Приближенное определение натяжения ленты и мощности привода

Рассчитываем горизонтальные и вертикальные трассы конвейера, а так же общую длину конвейера

Общая длина конвейера

L_об=L₁+ L₂₊ L₃

L₁ = 35 L₂ = 70 L₃ = 40

₁ = 18

L_г - длина горизонтальной проекции конвейера

L_г= L_{1 +} L₂• cos₂₊ L₃=35+70*cos18+40 = 145 м

H - Высота подъема груза

H= L₂•sin ₂= 70•sin18= 21.63 м

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

,

K_ОБ =1,64 - обобщенный коэффициент местных сопротивлений на поворотных барабанах, в местах загрузки и других пунктах

W==15642.24 Н

Расчетное натяжение ленты перед приводным барабаном определяется по формуле:

H

где: K_З=1,3 - 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 =200 Н/мм- прочность ленты.

Так как iп ?5 - оставляем ленту ТК - 200 с тремя прокладками.

Допускаемое натяжение ленты при запасе прочности C_П=10

=66000 Н

Необходимая мощность привода

=37.6 кВт,

где K_м =1,1 - коэффициент запаса мощности;

?₀ - КПД передач привода;

?_Б - КПД барабана.



3. Выбор диаметра барабана

Для практических расчетов рекомендуется диаметр приводного барабана D_БП (мм) принимать в зависимости от чисел прокладок по условию обеспечения срока службы ленты: для лент из комбинированных тканей D_БП=(100..150)i_П, для лент из синтетических тканей D_БП=(150..300)i_П.

D_БП=125i_П =1253=375 мм

По таблице 3.11 определяем нормальный диаметр приводного барабана

Давление ленты на поверхность приводного барабана D = 400 мм

МПа,

должно быть меньше допустимого Р_доп = 0,2..0,3 МПа.

3.1 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==17899 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=17899 Н

S₂ = S₁ + W_1-2

W_1-2 =

W_1-2 =9,81• (10.566+1,71) •0,03 * 40=144.32 Н

S₂= 17899+144.32=18043.32 Н

S₃= S₂+ W_2-3

W_2-3 =

W_2-3 =70*cos18*9,81• (10.566+1,71) •0,03 * 70*sin18*10.56*9.81=-2000 Н

S₃=18043.32-2000=16043.32 Н

S₄= S₃+ W_3-4

W_3-4 =

W_3-4 = 9,81• (10.56+1,71) •0,03 * 35= 126Н

S₄=16043+126 = 16169 Н

S₅= k• S₄

S₅=1,05• 16169 = 16977 Н

S₆= S₅+ W_5-6

W_5-6 =

W_5-6 =9,81• (47,2+10.56+1,71) •0,03 * 35=612 Н

S₆= 16977+612= 17589 Н

S₇= S₆+ W_6-7

W_6-7 =

W₆₇=9,81•(47,2+10.56+1,71)•0,03*35*cos18+9.81*(47.2+10.56)*70*sin18=13427 Н

S₇=17589 + 13427= 31016 Н

S₈= S₇+ W_7-8

W_7-8 =

W_7-8 =9,81• (47,2+10.56+1,71) •0,03 * 40=700

S₈=31016 + 700 = 31716 H

S1	17899 Н
S2	18043 Н
S3	16043 Н
S4	16169 Н
S5	16977 Н
S6	17589 Н
S7	31016 Н
S8	31716 H

Тяговое усилие на приводном барабане определим по следующей формуле:

W0= 43604-30312+0,03(43604+30312)15509 Н

Зная тяговое усилие, определим установочную мощность привода:

= кВт.

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

17899 H > 5• (47.2+10.56) •9,81•1,4 = 3966 H



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:

=28472+29895=58367 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

=0,5+0,015•140=2.1 м

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

==6112,7 кг

Где - W_T - сопротивление передвижению тележки

?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.

Рис. 1. Диаграмма натяжения ленты

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=2,5 м/с²

2) Тип роликовой опоры - двух роликовая желобчатая с углом наклона ролика 15^о

3) Тип конвейерной ленты - ТК - 200

4) Ширина ленты В=500 мм

5) Натяжение ленты в характерных точках:

S1=18225 Н

S2=17186 Н

S3=17251 Н

S4=15856 Н

S5=16648 Н

S6 =23589 Н

S7=23857 Н

S8=28708 H

6) Установочная мощность привода W₀=42,4 кВт



Список используемых источников

1 Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Машины непрерывного транспорта» Часть 1 «Подбор и расчёт параметров ленточного конвейера»

2 Конспект лекций по дисциплине «Машины непрерывного транспорта»

3 Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта

4 Ромакин Н.Е. Машины непрерывного транспорта

Размещено на Allbest.ru

...