Подбор и расчёт параметров ленточного конвейера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

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 также 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.

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 - 175 т/час

Материал - цемент

Основные характеристики насыпного груза:

Угол естественного откоса в покое - ^0-40 град

Насыпная плотность материала - 1,1 т/м³

Длина - L_1-20 м, L₂ - 30 м, L₃ - 20 м

Угол наклона конвейера - ₁/_2-20/15 град

Режим работы - С, № схемы конвейера - 1.

1. Основные параметры конвейера

1.1 Определение параметров производительности конвейера

211,75 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=0,8 м/с.

1.3 Расчетное определение ширины ленты

Необходимую ширину ленты определяют из выражения:

0,754 м.

где: K_П - коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте, определяется =45Кп=660.

K_b - коэффициент уменьшения площади поперечного сечения груза на наклонном конвейере=20 =0,90.

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=800 мм. конвейер лента тяговый параметр

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-2: ТК-200/2. Прочность тяговой прокладки К_р = 200 Н/мм.

Толщина тяговой прокладки д_п = 1,6 мм.

Число прокладок 3….6.

Расчетную толщину ленты определяют по формуле:

,

где i_П =3 и d_П =1,6 - число прокладок и расчетная толщина одной прокладки;

d₁ =6 мм и d₂ =2 мм - толщина рабочей и нерабочей обкладок, мм.

d_л =3•1,6+6+2=12,8 мм.

1.5 Определение параметров роликовых опор

Максимальное расстояние между роликовыми опорами нагруженной ветви примем по таблице 3.6.

l^/_Р =1300 мм.

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

=2,5•1300=3250 мм.

где l^/_Р - расстояние между роликоопорами грузовой ветви для грузов при насыпной плотности до 1 т/м ³.

Для заданных условий принимаем расстояния между роликоопорами на груженой ветви l^/_Р=1300 мм, l^//_Р=3250 мм.

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

Желобчатая роликоопора - Масса G_Р = 8,5 кг.

Прямая роликоопора - Масса G_Р=6,0 кг.

1.6 Определение распределенных масс на конвейере

Распределенные массы:

транспортируемого груза - =73,5 кг/м;

ленты - =10,24 кг/м,

вращающихся частей опор верхней ветви - 6,53 кг/м;

вращающихся частей опор нижней ветви - 0,18 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

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

,

K_ОБ =2,0 - обобщенный коэффициент местных сопротивлений на поворотных барабанах, в местах загрузки и других пунктах

L_г - длина горизонтальной проекции конвейера;

L_г= L₁ •cos₁₊ L₂₊ L₃• cos₂=20•cos20+30+20•cos15=68,11 м.

H - Высота подъема груза.

H= L₁•sin ₁ +L₃•sin₂= 20•sin20+20•sin15= 12,01 м.

W==11726,52 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 =200 Н/мм-прочность ленты.

Так как iп =2 - уменьшаем количество прокладок.

Допускаемое натяжение ленты при запасе прочности C_П=10.

=32000 Н.

Необходимая мощность привода:

=12,88 кВт,

где K_м =1,1 - коэффициент запаса мощности;

- КПД передач привода;

- КПД барабана.



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==13478,75 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=13478,75 Н.

S₂ = S₁ + W_1-2 =S₁

S₂= 13478,75+20•cos15•9,8• (10,24+0,18) •0.022-20•sin15•10,24•9,8=13049,41 Н

S₃= S₂+ W_2-3 = S₂+,

S₄= S₃+ W_3-4 = S_3,

S₅= S₄+ W_4-5 =k• S_4,

S₆= S₅+ W_5-6 = S_5,

S₇= S₆+ W_6-7 = S₆+,

S₈= S₇+ W_7-8 = S_7,

S_8-1= S₈ + W_8-1= k• S_8.

S₃=13049,41+30•9,8• (10,24+0,18) •0.022=13071,01 Н.

S₄=13071,01+20• cos20• 9,8• (10,24+0,18) • 0.022-20• sin20• 10,24•9,8=12489,5 Н.

S₅=1.05• 12489,5 =13113,97 Н.

S₆=13113,97+20• cos20• 9,8• (73,5+10,24+6,53) • 0.025+20• sin20• (73,5+10,24) • 9,8=17975,33 Н.

S₇=17975,33+30•9,8• (73,5+10,24+6,53) •0.025= 18188.02 Н.

S₈=18188.02+20•cos15•9,8•(73,5+10,24+6,53) •0.025+20•sin15• (73,5+10,24) •9,8 =21501,81 H.

S_8-1=1.05•21501,81=22576,90 H.

S1	13478,75 Н
S2	13049,41 Н
S3	13071,01 Н
S4	12489,5 Н
S5	13113,97 Н
S6	17975,33 Н
S7	18188.02 Н
S8	21501,81 H

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

12489,5 H > 5• (73,5+10,24) •9,8•1.3=1710 H.

Тяговое усилие на приводном барабане определим по следующей формуле:

W0= 21501,81-13478,75+0,03(21501,81+13478,75)9072,47 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:

=12489,5+13113,97=25603,47 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•800+0,015•70=801,05 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:

==2663,19 кг.

Где - hⁿ_БЛ - КПД блоков; hⁿ_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=0,8 м/с^2.

2) Тип конвейерной ленты - ТК - 200/2.

3) Ширина ленты В=800 мм.

4) Натяжение ленты в характерных точках:

S₁=13478,75 Н.

S₂=13049,41 Н.

S₃=13071,01 Н.

S₄=12489,5 Н.

S₅=13113,97 Н.

S₆=17975,33 Н.

S₇=18188,02 Н.

S₈= 21501,81 Н.

5) Установочная мощность привода W₀=11,77 кВт.



Список используемых источников

1. Капин Л.А. Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине "Машины непрерывного транспорта" Часть 1 "Подбор и расчёт параметров ленточного конвейера", 2010.

2. Юсупов Н.В. "Машины непрерывного транспорта", 2012.

Размещено на Allbest.ru

...