Расчет ленточного конвейера

Размещено на http://www.allbest.ru/

"Расчет ленточного конвейера"

1. Данные для расчета

1.1 Тип конвейера наклонно - горизонтальный

1.- Горизонтальная проекция трассы Lr=100 м

1.1- Высота транспортирования Н= 12 м

1.2 Производительность Q= 500 т/ч

1.3 Класс использования по времени - В2

1.4 Класс использования конвейера по производительности - ПЗ

1.5 Класс использования конвейера по грузоподъемности - НЗ

1.6 Класс использования по нагружению тягового элемента - ЦЗ

1.7 Место установки - Открытая площадка

1.8 Тип загрузочного устройства - Воронка

1.9 Тип разгрузочного устройства - Концевой барабан

1.10 Вид груза - Песок влажный

1.10.1 Насыпная плотность р = 1900 кг/м

1.10.2 Степень абразивности - С (среднеабразивный)

1.10.3 Крупность материала d = 0,5...3 мм

1.10.4 Угол естественного откоса в покое ц =45°

1.12.5 Подвижность частиц Средняя

2. Выбор схемы конвейера

При наличии превышения между пунктом загрузки и разгрузки, и при отсутствии дополнительных требований, для ленточного конвейера принимаем наклонно-горизонтальную схему конвейера (рис.1)

Рис.1. Схема ленточного конвейера: 1- приводной барабан; 2- натяжной барабан; 3- отклоняющий барабан; 4- холостая роликоопора; 5-рабочая роликоопора; 6-лента; 7- загрузочная воронка

3. Выбор необходимых параметров и элементов конструкции конвейера

3.1 Выбор типа роликоопор для рабочей ветви конвейера

Принимаем наиболее распространенную роликоопору типа Н1, как показано на рис.2 согласно рекомендации [7]. Угол наклона принимаем 30° согласно [7]

Определяем скорость движения ленты

По рекомендациям [1,7,15] принимаем скорость движения ленты 1 м/c.

Определение угла наклона конвейера на наклонном участке

Исходя из рекомендаций [15] принимаем угол наклона конвейера в=18°

Определение ширины ленты

Ширина ленты определяется исходя из производительности и может быть определена по формуле [1,5,11,15]

где Кп - коэффициент, зависящий от угла откоса материала в движении, угла наклона роликов и степени подвижности материала Кп= 625 [11];

Кв - коэффициент, зависящий от угла наклона к горизонту на наклонном участке, Кв=0,92 [7]

Принимаем В=0,8 м по стандартному ряду.

Уточнение производительности конвейера

Расхождение, что меньше допускаемого

3.2 Предварительный выбор типа ленты

По рекомендации [7] принимаем ленту типа 2, лента с толщиной рабочей оболочки д1= 4,5 мм, толщина прокладки д= 1,2 мм, толщина не рабочей обкладки д2=3,5 мм.

Кр=100 Н/см2 - допускаемая прочность на разрыв,

Куд=0,035 - коэффициент удлинения.

Рис. 2

Лента 2ПТ-800-БКНЛ-100-4,5-3,5-С ГОСТ 20-85

2 - тип ленты,

ПТ - повышенной прочности,

800 - ширина ленты (в мм),

БКНЛ - 100 - тип ткани,

4,5 - толщина рабочей обкладки,

3,5 - толщина не рабочей обкладки,

С - класс прочности резины.

Определение суммарной толщины ленты

Принимаем предварительно по рекомендации [7] число прокладок равным 5, тогда

Определение линейной массы ленты.

Определение размеров роликов роликоопор

Размеры роликовых опор подбираем по [7,14]. С учетом того, что груз насыпной средней абразивности выбираем для рабочей ветви Ж 80-127-30, для не рабочей - Н 80-127

Рис.3 Роликовые опоры конвейера

Таблица 1. Характеристики роликоопор

	Верхняя роликоорора	Нижняя роликоопра
Общая масса, кг	42	30,5
Масса вращающихся частей, кг	qрв =20,7	qрн =21,5
Расстояние между роликовыми опорами, м - на прямолинейном участке - на выпуклом участке - место загрузки	lрв=1,2 lрв=0,3…0,5 lрв=0,3…0,5	lрн=3 lрн=1…1,5 -

4. Определение погонной нагрузки

Погонная нагрузка от массы груза

Погонная нагрузка от массы вращающихся частей

- Нагруженная ветвь:

Не нагруженная ветвь:

Погонная нагрузка от движущихся частей конвейера.

Предварительное определение тягового усилия на приводе конвейера.

Рис.4. Разбивка трассы по участкам

,

где W- обобщенный коэффициент сопротивления,

m - поправочный коэффициент, учитывающий особенности проектирования конвейера,

Wпр - сопротивление плужкового сбрасывателя (разгрузителя):

,[7]

кг. Принимаем Wпр = 350 кг.

4.1 Определение обобщенного коэффициента

Для открытой площадки согласно [7] w=0.052

Определение поправочного коэффициента m.

где m1 - коэффициент учитывающий влияние длины конвейера, согласно 7 m1=1.07,

m2 - коэффициент учитывающий конфигурацию трассы, согласно 7 для выпуклой трассы m2=1,06,

m3 - коэффициент учитывающий расположение привода, для приводной станции расположенной в головной части m3=1 [7]

m4 - коэффициент учитывающий расположение натяжной станции, при расположении натяжной станции в хвостовой части m4=1,02.



4.2 Определение максимального статического натяжения ленты

, где Кs - коэффициент статического натяжения ленты, согласно [11] при нормальной влажности воздуха и угле обхвата 200° Кs=1,6.

Определение необходимого числа прокладок в ленте.

где n0 - номинальный запас прочности для данного вида ленты, n0=11[7],

Кр - предел прочности прокладки, Кр=1000 Н/см.

, принимаем i=5

Определяем диаметр приводного барабана

, где а - коэффициент диаметра барабана, по данным [7, 14] а=150

принимаем согласно стандартного ряда Dпб=840 мм. длина барабана принимаем 950 мм. Масса барабана Gб = 1460 кг.

5. Уточненный расчет ленточного конвейера

5.1 Разбивка трассы на отдельные участки

Границы участков характеризуются изменением характера или вида сопротивления.

Натяжение в точке 1.

Обозначим натяжение в точке 1 S1

Определение натяжения в точке 2

Сопротивление на участке 1-2 состоит из сопротивлений на отклоняющем барабане и очистном устройстве

, Wоч=(15…25) принимаем 20, тогда

Определение натяжения в точке 3

Сопротивление на участке 2-3 является сопротивление на горизонтальном порожнем участке, согласно [7]

, где l2-3 - длина участка.



wпг - коэффициент сопротивления на горизонтальном участке, согласно [7] wпг=0,04

Определение натяжения в точке 4

, где W3-4 - сопротивление на холостой ветви поворотного участка

, где Sнаб - натяжение ленты перед началом участка 3-4,

Sнаб = S3

К - коэффициент увеличения натяжения ленты от

сопротивления батареи роликоопор

, где w -коэффициент сопротивления w=0,04,

б - центральный угол поворотного участка, приближенно б=в=6,314 рад

Определение натяжения в точке 5

, где - сопротивление на участке 4-5 - сопротивление на наклонном порожнем участке.



Определение натяжения в точке 6

, где W5-6 - сопротивление на поворотном участке 5-6

где б=180°

Определение натяжения в точке 7

, сопротивление на участке 6-7состоит из сопротивления на прямолинейном участке 6-7, сопротивления в загрузочном устройстве и сопротивления на разгон материала до скорости ленты конвейера.

, длину участка 6-7 можно принимать равной длине лотка по [5]

, где f1- коэффициент трения материала о стальные стенки, f1=0,6,

hб - высота груза у борта лотка,

nб - коэффициент бокового давления, по [11] nб=0,6…0,9, принимаем nб=0,6

по рекомендации в [14]

Определение натяжения в точке 8

, сопротивление на участке 7-8 состоит из сопротивлений от движущихся частей конвейера и подъема материала на высоту Н.

Определение натяжения в точке 9

, сопротивление на участке 8-9 состоит из сопротивления батареи роликоопор.

, где Кп=1,0126 (см. п. 9.5)

Определение натяжения в точке 10

, где



Определение окружного усилия на приводном барабане.

Составим систему уравнений, используя зависимость , где

м - коэффициент сцепления между лентой и барабаном, м=0,2 [11].

б - угол обхвата барабана лентой, б=210°=3,66 рад

Решая систему, получаем

Значения S1 и S11 определяют окружное усилие на барабане, зб=0,91 [7].

6.Выбор оборудования, обеспечивающего требуемые параметры конвейера

ленточный конвейер роликовый опора

Выбор электродвигателя

, где К - коэффициент неучтенных потерь К=1,15 [7],

зр - КПД редуктора, зр=0,94 для двух ступенчатого [7].

Таблица 2. Подбираем ближайший двигатель по мощности:

Обозначение	Р, кВт	nд, об/мин	з, %	Мпуск/Мном	Ммах/Мном	GD2,кг·м2
АИР225М4	55	1480	93	1,7	2,6	1,92
АИР250М6	55	980	92,5	1,5	2,3	4,83
АИР280S8	55	735	92	1,3	2,2	5,45

Выбираем электродвигатель АИР225М4

6.1 Выбор редуктора

Определение частоты вращения барабана.

Определение требуемого передаточного числа передачи мощности



Возможно использовать редукторы Ц2У с Uр 25,30 и 50

Определяем расхождение по передаточному числу

Определяем крутящий момент на валу барабана

кН·м

Выбор типа размера редуктора.

Применяем редуктор Ц2У400Н, Uр=50, у которого максимальный момент на тихоходном валуне не должен превышать 14,6 кН·м, тогда

(допускается ±5%)



Рис.5 Эскиз редуктора

7.Выбор муфт

Для соединения двигателя с редуктором используем муфту упругую втулочно-пальцевую. Т.к. может потребоваться установка тормоза, то используем МУВП с тормозным шкивом.

Тормозной момент равен ,

где К1 - коэффициент безопасности К1=1,3 [3]?

K2 - коэффициент режима работы, К2=1,2 для режима работы Т [3].

Применим муфту по данным [10] со следующими параметрами:

Dшкива=300 мм, d=59,5 мм, В=145 мм, m=24 кг, I=1,105 кг·м2, Тмах=1100 Нм.

Рис.6 Муфта упругая втулочно-пальцевая с тормозным шкивом

Для соединения тихоходного вала редуктора с барабаном используем зубчатую муфту.



Используем муфту

Dшкива=330мм, d=160мм, L=335мм, m=187кг, I=1,105кг·м2, Тмах=30000Нм.

Рис.7 Муфта зубчатая

8. Расчет процесса пуска конвейера

Определение ускорения ленты при пуске конвейера при котором отсутствуют перегрузки.

Б1=0,4…0,8 [11], принимаем Б1=0,6

Wn= Knc·w - расчетный коэффициент сопротивления,

Knc - коэффициент возможного увеличения сопротивления, Knc=1,2,

w - коэффициент сопротивления движению ленты при установившемся движении

Kуд - относительное удлинение ленты, Куд=0,035 (п. 3.5)

V'- уточненное действительная скорость ленты при выбранном редукторе

По рекомендации в (11) ускорение при пуске не должно превышать (0,1…0,2)м/с2 = а.

Принимаем для данного конвейера [а]=0,15 м/с2

Определяем максимальное ускорение, при котором груз удерживается на ленте, расположенной под углом 18 градусов, не будет скатываться.

amax = Бг*g*(fp*cosb-sinb),

где Бг - коэффициент безопасности, согласно (11) Бг=0,8…1

Принимаем Бг=0,8

fp - коэффициент трения груза о ленту, fp=0,7(см. задание)

amax=0,8*9,81*(0,7*0,951-0,309)=2,80м/с2

Условие выполняется, т.е груз не будет скатываться на наклонном участке.

Определение времени пуска конвейера

Время пуска конвейера можно определить, согласно

GD2конв - максимальный момент всех вращающихся частей конвейера.

Тп.с. - средний пусковой момент двигателя.

Максимальный момент всех движущихся частей конвейера определяется:

Где Кк - коэффициент приведения, по данным в (11), принимаем Кк=1,1.



Средний пусковой момент двигателя (Тп.с.):

Момент статического сопротивления движению приведенного к валу двигателя:

Ку - коэффициент учитывающий возможное удлинение U, по данным в [11], Ку=0,8

Определение минимально допустимого времени пуска.

9.Расчет процесса торможения

9.1 Экстренное торможение

Торможение осуществляется при загруженной ленте. Требуемый тормозной момент можно определить по зависимости:

Принимают путь ленты до остановки для конвейеров рассматриваемого типа по рекомендации в [7] равным 2 метра.

Тогда:

Для создания тормозного момента в 70.8 Н*м возможно использовать тормоз колодочный типа: ТКТ300/200

Проверка необходимости применении остановок для исключения обратного движения грузонесущего органа.

Должно соблюдаться условие:

При котором обратного движения не произойдет.

- состояние силы притяжения массы груза расположенного на наклонном участке при полной загрузке конвейера.

- сопротивление движению ленты на всех участках конвейера при обратном движении.

222,2*4=555,62<3985=> применение остановок не требуется.

10.Выбор натяжного устройства

Для конвейера с Н>60м применяем грузовые натяжные устройства. Принимаем согласно [11,12,14] грузовое тележечное устройство по схеме:

Рис. 8 Натяжное устройство

Определение хода натяжного устройства.

Где Кн - коэффициент зависящий от угла наклона конвейера, при , согласно [11] Кн=0.65

Кs - коэффициент использования ленты по натяжению тягового органа, при классе использования Ц3 Кs= согласно [11],

- коэффициент удлинения ленты

Определение массы натяжного груза.

где зп и Uп - КПД и передаточное число полиспаста подвеса натяжного груза.

Конструкция тележечного натяжного устройства принимается из [14] типа 10063ТО-100, у которого Sмах=9000 кг.

Выбор очистительного устройства

Сыпучий материал налипает на ленту, ролики, барабан, снижая срок службы, при этом увеличивается динамическая нагрузка из-за нарушения балансировки роликов.

Принимаем скребковое очистное устройство Е 101-II-37-83 [13,14].

Список литературы

ленточный конвейер роликовый опора

1. Александров М.П. Подъемно транспортные машины. 1986г.

2. Справочник по расчетам механизмов подъемно транспортных машин. Под ред. Марона Ф.К. и др. 1986г.

3. Иванченко Ф.К. Расчеты грузоподъемных и подъемно транспортных машин. 1984г.

4. Зеленский О.В. Справочник по расчетам ленточных конвейеров. 1986г.

5. Зенков Р.П. машины непрерывного транспорта. 1988г.

Размещено на Allbest.ru

...