Расчет и проектирование ленточного конвейера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

Производительность конвейера	Q=40 т/ч;
Насыпная плотность груза	с=1,5 т/м3;
Длина первого участка	l1=22 м;
Длина второго участка	l2=16 м;
Длина третьего участка	l3=27 м;
Длина четвертого участка	l4=180 м;
Высота конвейра	Н=15 м;
Угол наклона конвейера	в=15 град;
Скорость движения ленты	v =1,4 м/с;
Количество смен в сутки	n=2;
Число часов работы в смену	t=7 ч;
Температура окружающей среды	от 00С до +200С



I. Расчет и проектирование ленточного конвейера

Расчет конвейеров при проектировании проводится в два этапа: предварительный расчет основных параметров конвейерной установки в соответствии с техническим заданием на проектирование и поверочный расчет, определяющий прочность узлов и деталей и соответствие техническому заданию (в процессе поверочного расчета уточняются значения параметров конвейера, определенные в предварительном расчете).

1. Обобщенный расчет конвейера

1.1 Исходные данные

Техническое задание на проектирование конвейера включает в себя:

- характеристику транспортируемого груза;

- плановую максимальную объемную или плановую максимальную производительность конвейера;

условия работы;

схему трассы транспортирования.

В характеристике насыпного груза указывается его наименование, насыпная плотность, род груза (рядовой, сортированный), максимальный размер типичных кусков а и наибольших кусков амах-

В характеристике штучных грузов указывается их наименование, масса одной штуки, форма и габаритные размеры груза.

В условия работы включаются число часов работы в сутки и дней работы в год; место установки; температура окружающей среды.

Для предварительных расчетов необходимо пользоваться таблицами.

Для рассчитываемого конвейера по исходным данным режим работы является - тяжелым.

1.2 Определение режима работы и нагружения конвейера

Режимы работы и нагружения конвейера определяются классами его использования по времени и производительности.

Классы использования конвейера по времени приведены в табл. 1.3 и определяются в зависимости от коэффициентов использования по времени.

Коэффициент использования конвейера по времени: в сутки:

где - плановое время работы конвейера в сутки, ч;

- календарное время работы конвейера в сутки, ч;

в год:

где - плановое время работы конвейера в год, ч;

- календарное время работы конвейера в год, ч.

Класс по времени - В3 ,где КВ.С.=0,32-0,63 ;КВ.Г. =0,32-0,50

Классы использования конвейера по производительности приведены в табл. 1.4 и 1.6 и определяются в зависимости от коэффициента использования конвейера по производительности:

где - плановая массовая производительность конвейера, т/ч;

- плановая максимальная производительность конвейера, т/ч:

Qmax = 64 - 72 (т/ч)

Пусть Qmax = 70 (т/ч)

Тогда Кп = 40/70 = 0,57 (т/ч)

Класс использования конвейера по производительности - П2

По классу загрузки - класс Н2

По классу использования по производительности - класс С; по грузоподъемности - класс С.

По классам использования конвейеров по времени и производительности определяют режим работы конвейера по табл. 1.1, 1.2, 1.6 и 1.7.

Рассчитываемый конвейер работает две смены в сутки, класс использования по времени - В3, режим работы - С, конвейер любого типа, непрерывно работающий на предприятиях различных отраслей промышленности.

1.3 Расчет коэффициентов конвейера

Общий эксплуатационный коэффициент:

где - коэффициент непрерывной загрузки конвейера, зависящий от способа и характера загрузки,

(при непрерывной загрузке конвейера принимаются меньшие значения ; при периодической загрузке - большие).

Коэффициент использования конвейера по времени обычно принимают

Коэффициент готовности конвейера Кг определяется по табл. 1.8.

Кн = 1,5; Кв = 0,9; Кг =0,96

Кэ = 1,5 * 0,9 * 0,96 = 1,3

1.4 Расчет производительности

Различают производительность массовую (т/ч), объемную (м3/ч) и штучную (шт/ч); эти величины связаны следующими зависимостями:

где - насыпная плотность груза, т / м ;

- масса штучного груза, кг.

Объемная производительность

где F- площадь сечения потока насыпного груза, м2 (рис. 1.1);

- скорость движения груза, м/с.

Плановая максимальная производительность

,

где - плановая средняя массовая производительность.

Расчетная массовая производительность для определения относительных нагрузок на ленту тягового усилия привода

где - заданная в техническом задании максимальная массовая производительность конвейера, т/ч.

Qp max = 70/1,3 = 53,85 (т/ч)

1.5 Расчет ширины ленты

При транспортировании насыпных грузов необходимая ширина ленты определяется по расчетной производительности с условием минимального просыпания груза с ленты во время движения (рис. 1.1):

b = 0,9В - 0,095,

где В - полная ширина ленты, м;

b - рабочая ширина ленты, м.



Рис. 1.1 Рабочая ширина ленты при различных типах роликоопор:

а) однороликовая; б) двухроликовая; в) трехроликовая; г) пятироликовая; д) гирляндного типа

роликоопор конвейер проектирование

Угол при основании слоя груза в движении:

где - угол естественного откоса груза в покое.

ц0 = 300; ц=0,5 * 300= 150

Угол наклона боковых роликов:

Выбираем на трехроликовой опоре:

на трехроликовой опоре (рис. 1.1 в)

Для определения углов естественного откоса груза в покое и в движениирекомендуется пользоваться таблицами 1.9 и 1.10.

Определяем необходимую расчетную ширину ленты по формуле:

где - коэффициент типа роликоопор (табл. 1.11)

- скорость движения полотна, м/с;

- плотность груза, т/м3;

- коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера (табл. 1.12)

Вр = 1,1((v53,85/(470*1,4*1,5*0,85)+0,05)) = 0,33 (м)

По ГОСТ 20-80 выбираем ширину ленты В = 400 мм, тогда рабочая ширина ленты b = 0,9*0,4 - 0,095 = 0,265 (м) = 265 (мм)

Для горизонтальных конвейеров для наклонных значение выбирается по табл. 1.12.

1.6 Уточнение скорости движения ленты

Для обеспечения заданной расчетной производительности Qp max при принятой ширине ленты В скорость ленты определяется:

хp = х·B2p/B2

хр =1,4*0,332/0,42 = 0,95 (м/с)

Окончательное значение скорости движения ленты выбираем по нормальному ряду скоростей согласно ГОСТ 22644-77 - 1,0 м/с.

1.7 Выбор и расположение роликоопор по длине конвейера

Лента между концевыми барабанами конвейера опирается на ролики, сплошной настил или на комбинированные опоры, состоящие из чередующихся роликоопор и настила.

Для транспортирования насыпных и штучных грузов обычно применяются роликоопоры желобчатой формы. Роликоопоры в зависимости от назначения бывают для рабочей ветви - рядовые, переходные (выполаживающие), амортизирующие, центрирующие, регулирующие; для холостой ветви - рядовые, очистительные, регулирующие и центрирующие

Рекомендуемые диаметры роликов - табл. 1.13.

Выбираем диаметр ролика - 89 мм

Типы роликов для различных условий работы представлены в табл. 1.14. согласно ГОСТ 22646-77.

Тогда, это будет 1 тип ролика, диаметр оси - 17 мм, номер подшипника - 503.

В зависимости от конфигурации трассы конвейера роликоопоры устанавливаются на разном расстоянии друг от друга. Расстояния между рядовыми роликоопорами 1р.в. (м) на рабочей ветви конвейеров выбираются по табл. 1.15.

Расстояние между роликоопорами - lр.в.= 1,4 (м).



Рис. 1.2 Схема выпуклого участка трассы

На криволинейных участках рабочей ветви выпуклостью вверх (рис. 1.2) устанавливаются роликовые батареи с расстоянием 1р.б. = 0,5 1р.в.= 0,5 * 1,4 =0,7(м) . На незагруженной ветви лента отклоняется при помощи нескольких отклоняющих барабанов или прямых роликоопор. Расстояния между роликоопорами на нижней ветви принимают 1р.н. = (2ч2,5) 1р.в= 2 * 1,4 = 2,8 (м) ., но не более 3,5 м. На участках перехода ленты из прямого положения в желобчатое на рабочей ветви у концевых барабанов устанавливаются две-три переходные роликоопоры на расстоянии 1р.в.

1.8 Линейные нагрузки

Линейные силы тяжести ленты и роликоопор первоначально принимают приближенно и уточняют после окончательного выбора ленты и оборудования. При необходимости расчеты корректируют.

1.8.1 Линейная сила тяжести насыпного груза:

где - расчётная средняя производительность конвейера, т/ч

Qp.c.=40/1,3 = 30,77 (т/ч) ;

qr = 9,8 * 30,77/(3,6 * 1,0) = 83,76 (Н/м)

1.8.2 Линейные силы тяжести ленты и вращающихся частей роликоопор на верхней и нижней ветвях определяют по табл. 1.18.

qл = 36 (Н/м) ; qp.B = 80 (H/м ) ; qp.H. = 22(H/м )

1.9 Общее сопротивление движению на конвейере

Общее сопротивление при установившемся движении ленты по всей трассе загруженного конвейера:

где Кд - обобщенный коэффициент местных сопротивлений на оборотных барабанах и в местах загрузки (табл. 1.19).

W = 1,7 * 65 *((83,76+80+36)*0,045 + (36+22)*0,04) + 83,76*15 = 2507 (Н)

Lг - длина горизонтальной проекции расстояния между осями концевых барабанов конвейера, м;

- линейные силы тяжести соответственно груза, ленты и вращающихся частей роликоопор на верхней и нижней ветвях ленты, Н/м;

- коэффициент сопротивления движению верхней ветви ленты; при движении ленты по плоскому настилу из стали или дерева = 0,035ч0,06; при движении ленты на желобчатых трехроликовых опорах значения определяются по табл. 1.20.

- коэффициент сопротивления движению нижней ветви ленты (на прямых однороликовых опорах для легких условий работы конвейера

= 0,018, средних = 0,022, тяжелых летом = 0,03, тяжелых зимой = 0,04); знак «+» в формуле - при подъеме груза, знак «-» - при спуске.

Дальнейший расчет производится для зимних условий работы конвейера.

1.10 Определение мощности приводного двигателя

Мощность приводного электродвигателя по расчетному тяговому (окружному) усилию:

N=K3 W х/(1000з),

где К3 = 1,1ч1,2 -- коэффициент запаса;

з - общий к.п.д. привода, обычно принимается з = 0,9ч0,95;

х - скорость ленты, м/с.

N = 1,2*2507*1,0/(1000*0,95) = 3,17 (кВт)

В соответствии с полученным значением номинальной мощности выбирают электродвигатель по каталогу.

По каталогу выбираем ЭД - МТН-112-6.

Характеристики ЭД МТН-112-6:

n = 930 об/мин; КПД - 68%;

Мmax= 118 Н.м;

Момент инерции - 0,067 кг.м2; габариты - 713х290х342 ; масса - 88 кг; конец вала - цилиндрический.

1.11 Выбор типа привода

Выбор типа привода (табл. 1.21) зависит от протяженности и профиля трассы конвейера, значения коэффициента трения между лентой и поверхностью барабана, коэффициента использования прочности ленты.

Однобарабанный привод является наиболее надежным и конструктивно простым.

Коэффициент использования прочности ленты:

для однобарабанного привода

Значения коэффициентов х1 и х2 приведены в табл. 1.23.

Коэффициент распределения нагрузок между приводными барабанами в двухбарабанном приводе вычисляется по формуле:

kx = Р1/Р2,

где P1 и Р2 - окружные усилия на первом и втором барабанах, кН.

При >0,3 коэффициенты использования прочности ленты у одно- и двухбарабанного приводов близки по значению, поэтому при 0,3 применяется однобарабанный привод как более надежный и простой.

В наклонных и горизонтально-наклонных конвейерах также целесообразно применение однобарабанного привода.

По общей теории фрикционного однобарабанного привода соотношения между натяжениями ветвей ленты при отсутствии скольжения определяется зависимостью Sh6 Sc6 е.

Величину е называют тяговым фактором (табл. 1.24), он определяет тяговую способность приводного барабана. Тяговое усилие, передаваемое с приводного барабана на ленту, возрастает с увеличением угла обхвата, коэффициента трения и первоначального натяжения ленты.

Тогда выбираем однобарабанный привод , коэффициент трения м = 0,15; коэффициент использования прочности ленты х1= 0,57; поверхность приводного барабана - стальная или чугунная без футеровки; угол обхвата б = 2000; тяговый фактор Т=1,69; коэффициент Г = 1,45.

1.12 Расчёт прочности и выбор ленты

Для бесперебойной работы конвейера необходимо обеспечить высокую прочность и эластичность конвейерной ленты при ее малой массе и небольшом относительном удлинении, хорошую сопротивляемость знакопеременным нагрузкам при перегибах на барабанах и роликоопорах.

1.12.1 Расчетное натяжение ленты

где К3 - коэффициент запаса, К3 = 1,11,2

Smax =Sнб = 1,2*2507/0,57 = 5278 (Н)

1.12.2 Расчетный коэффициент запаса прочности ленты

Коэффициентом запаса прочности К' называют отношение разрушающей нагрузки Fp к допускаемой нагрузке Fдоп для данного типа тягового элемента. Допускаемая нагрузка с учетом коэффициента запаса прочности больше или равна расчетной нагрузке на тяговый элемент.

Fдоп К' Fp

Принятый запас прочности должен обеспечивать надежную, безопасную и долговечную работу конвейера в заданных условиях эксплуатации.

Расчетный коэффициент запаса прочности резинотканевой ленты на разрыв:

К' =

где К0 - номинальный коэффициент запаса прочности (при расчете по нагрузкам установившегося движения К0 = 7, при поверочных расчетах по пусковым нагрузкам К0 = 5);

КР - коэффициент режима работы конвейера определяется по табл. 1.25.

КТ - коэффициент, зависящий от конфигурации трассы конвейера: для горизонтальной КТ = 1,0;

для наклонной прямолинейной КТ = 0,9; для наклонно-горизонтальной (сложной) КТ = 0,85;

КСТ - коэффициент, зависящий от стыкового соединения концов ленты: для вулканизированного стыка КСТ = 0,90,85; для стыка при помощи скоб и шарниров КСТ = 0,5;

для соединения заклепками КСТ = 0,40,3;

КПР - коэффициент неравномерности работы прокладок принимается в зависимости от количества прокладок по табл. 1.26.

К = 7/(0,9*0,85*0,9*0,9)= 11,3

Необходимая прочность ленты:

SЛ = SHБ К'/В

SЛ = 5278*11,3/0,4 = 149103,5

Необходимое число прокладок ленты.

Необходимое число прокладок в резинотканевой ленте исходя из условия прочности на разрыв:

i = SЛ К'/(Р B),

где SЛ - наибольшее натяжение ленты, определяемое тяговым расчетом, Н;

Р - предел прочности на разрыв одой прокладки Н/мм (табл. 1.27);

В - ширина ленты, мм;

К' - коэффициент запаса прочности ленты.

i= 149103*11,3/(1000*400) = 4

Тип ткани каркаса резинотканевой ленты - БКНЛ-100.

Толщины наружных обкладок на рабочей 1 и нерабочей 2 сторонах ленты выбираются в зависимости от кусковатости и абразивности груза, способа его подачи на ленту и частоты прохождения ленты через пункт загрузки.

Коэффициент частоты прохождения ленты через пункт загрузки определяется по формуле:

kЧ = 2L / ,

где L - длина конвейера между концевыми барабанами, м;

- скорость движения ленты, м/с.

kч = 2*65/1,0 = 130

Толщина рабочей (верхней) обкладки: д1 = 3 мм;

Толщина нерабочей (нижней) обкладки: д2 = 1 мм.

Масса 1 м2 ленты БКНЛ-100 - 9,0 кг.

1.13 Расчёт размеров барабанов

Диаметр приводных барабанов для резинотканевых лент:

,

где i - число прокладок в ленте;

к' - коэффициент, учитывающий тип прокладок (табл. 1.32). Меньшие значения к' - для лент меньшей ширины каждой прочности.

к" - коэффициент назначения барабана, для однобарабанного привода к" = 1, для двухбарабанного привода к" = 1,1.

Дб = 150*1*4 =800 (мм)

Диаметры концевых и натяжных барабанов , диаметр отклоняющих барабанов , где - диаметр приводного барабана. Полученный диаметр барабана округляется до ближайшего размера из нормального ряда в соответствии с ГОСТ 22644-77: 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500.

Дк.б. = 0,8*800 =640 (мм); До.б. = 0,65*800 =520 (мм)

Принятый диаметр приводного барабана проверяется по среднему давлению ленты на барабан:

- натяжение набегающей на барабан ветви, Н;

- натяжение сбегающей с барабана ветви ленты, Н;

б - угол обхвата лентой барабана, °;

- допускаемое среднее давление ленты на барабан, МПа;

В - ширина ленты, мм.

Рср= 360*(5278-1852)/(800*400*200*3,14*0,3)=0,02 МПа?0,2МПа

Для резинотканевой ленты Рдоп = 0,2ч0,3 МПа.

Длина барабанов принимается: для лент В < 800 мм L6 = В+50 мм; для лент В > 800 мм L6 = В + (60ч80) мм; для очень длинных и мощных конвейеров при В > 2000 мм L6 = В + (100ч150) мм.

Lб= 400+50 = 450 (мм)

Расчетный крутящий момент на валу приводного барабана:

Мкр =0,5*1,3*2507*0,8 = 1303,64 (Н.м)

1.14 Выбор типа натяжного устройства и его основных параметров

Натяжные устройства (рис. 1.3) разделяют на грузовые, механические, гидравлические и пневматические.

Натяжные устройства (НУ) обеспечивают натяжение ленты, достаточное для передачи тяговой силы фением при установившемся движении и пуске конвейера, ограничивают провисание ленты между роликоопорами, компенсируют удлинение ленты в процессе работы и сохраняют запас ленты, необходимый для ее перестановки при повреждениях.

Наиболее распространенными являются грузовые натяжные устройства (рис. 1.3, а, б), т.к. они обеспечивают постоянное натяжение ленты. Винтовые и пружинно-винтовые (рис. 1.3, г, д) компактны, но имеют небольшой ход и требуют периодического регулирования. Такие устройства обычно применяют на передвижных или коротких стационарных конвейерах.

Натяжное устройство устанавливается на одном из концевых барабанов: вблизи приводного барабана на холостой ветви, где лента имеет минимальное натяжение, или на концевом барабане перед выходом ленты на рабочую ветвь.

Выбор типа НУ зависит от длины конвейера, угла наклона и профиля его трассы, типа и натяжения ленты.

Ход натяжного устройства состоит из двух частей и определяется по формуле:

где - монтажный ход (м) компенсирует изменение длины ленты при ремонте;

- рабочий ход натяжного устройства (м).



Рис. 1.3 Натяжные устройства: а) хвостовое грузовое; б) промежуточное грузовое; в) гидравлическое; г) винтовое; д) пружинно-винтовое

Для вулканизированных стыков ленты и НУ любых конструкций, кроме винтового:

LHl = (1ч2) В.

LН1 = 1,5*400 =600 (мм)

Рабочий ход натяжного устройства компенсирует вытяжку и удлинение ленты и определяется:

,

где L - длина конвейера между центрами концевых барабанов, м;

- коэффициент удлинения ленты при рабочей нагрузке выбирается по табл. 1.34.;

В - ширина ленты, м.

LН2 ? 0,02*65 = 1,3 (м)

LН ? 600 + 1300 = 1900(мм)

1.15 Выбор загрузочного устройства конвейера и определение его параметров

Производительность конвейеров зависит от производительности их загрузочных устройств, конструкция которых изменяется в зависимости от характеристики транспортируемого груза и способа его подачи на конвейер.

Загрузка и разгрузка конвейера может производиться в любом пункте трассы рабочей ветви ленты, но обычно загрузка происходит у заднего концевого барабана.

Штучные грузы подаются на конвейер при помощи различных направляющих спусков или укладываются непосредственно на него.

Насыпные грузы поступают на ленту конвейера из бункера или погрузочных машин.

Схема загрузки конвейера представлена на рис. 1.4.

Насыпной груз должен ложиться равномерно по длине и ширине ленты, равномерную подачу груза из бункера обеспечивают питатели, для направления потока груза на ленту применяются загрузочные воронки и лотки.

Скорость подачи груза из воронки должна быть близка к скорости движения ленты. Днище лотка, воспринимающее динамические нагрузки от загружаемого груза, устанавливается наклонно к ленте под углом , на 8-12° больше угла трения груза о поверхность лотка.

Длина бортов направляющего лотка и минимальная высота направляющих бортов лотка выбирается по табл. 1.35. Высота направляющих бортов лотка = (0,3ч0,5)В. Ширину направляющих бортов принимают

(рис. 1.4).

Рис. 1.4 Схема загрузки конвейера

Высота лотка hв = 0,2 (м); длина лотка lл = 1,0 (м) ;высота направляющих бортов лотка hл= 0,5*0,4 = 0,2(м); ширина направляющих бортов В1= 0,5*0,4 =0,2 (м); В2= 0,7*0,4= 0,28 (м).



2. Тяговый расчет конвейера

Тяговый расчет ленточного конвейера выполняется в двух вариантах: при установившемся движении и в момент запуска при полной нагрузке конвейера. Для тягового расчета схему трассы конвейера разбивают на участки: прямолинейные, горизонтальные и наклонные, криволинейные, загрузки, разгрузки и т. д.

Точки участков трассы нумеруются последовательно, по направлению движения ленты, начиная от точки сбегания ленты с приводного барабана до точки набегания ее на приводной барабан.

Максимальное расчетное натяжение ленты Smax при установившемся движении равно натяжению ленты, набегающей на приводной барабан Sнб и вычисляется по формуле:

Smax=5278 (Н)

Натяжение ленты на всех участках трассы конвейера имеет положительное значение.

Минимальное натяжение ленты:

Smin=1652 (Н)

Smax и Smin - вычислялись в первой части.



2.1 Сопротивление движению ленты на прямолинейных участках

Сопротивление движению на нижней (обратной) ветви:

WH=0,04*(36+22)*65 - 36*15 = -389(Н)

на верхней (рабочей) ветви:

WB = 0,045*(36+83,76+80)*65 + (36+83,76)*15 = 2380,7(Н)

где 1 и h - горизонтальная и вертикальная проекции длины рассматриваемого прямолинейного участка, м.

Для горизонтального участка h = 0; для незагруженной верхней ветви qr = 0. В формулах знак «+» принимается для участков подъема, знак «-» -для участков спуска ленты и груза.

2.2 Натяжение ленты, сбегающей с отклоняющегося или оборотного барабана

где - коэффициент сопротивления движению ленты на барабане (=1,02ч1,06 в зависимости от угла обхвата и условий работы конвейера);

S1 - натяжение ленты, набегающей на отклоняющий барабан, Н.



2.3 Натяжение ленты, сбегающей с роликовой батареи

где - коэффициент сопротивления движению ленты на роликовой батарее (=1,02ч1,06 в зависимости от угла отклонения ленты и условий работы конвейера);

S1 - натяжение ленты, набегающей на роликовую батарею, Н.

2.4 Сопротивление движению ленты в месте загрузки

Сопротивление от сообщения грузу необходимого ускорения при подаче его на ленту:

,

где - проекция вектора скорости поступления груза в воронку на направление движения ленты, м/с; изменяется от 2 до 10 в зависимости от высоты наклонной стенки воронки hB= 1ч6 м.

W3/у.= 0,1*83,76*6 = 50(Н)

При

W,y.=0.

Сопротивление трению частиц груза о неподвижные борта направляющего лотка:

где f1 - коэффициент трения частиц груза о стенку борта лотка (для камня и руды f1 = 0,8ч0,9; для песка, щебня и цемента f1 = 0,7; для угля f1 = 0,4).

h6 - высота груза у борта лотка, м (рис. 1.4);

lл - длина бортов лотка, м (рис. 1.4);

n6 - коэффициент бокового давления (n6 ? 0,6 ч 0,9).

W3.б. = 0,7*0,22*0,1*83,76*9,8*1,0*0,7 = 1,6 (Н)

Сопротивление трению уплотнительных полос загрузочного лотка о ленту:

где Кп.л. - удельное сопротивление трению (при В ?1000 мм Кп.л. = 30ч50 Н/м; при В > 1000 мм Кп.л. = 60ч100 Н/м;)

W3/п.= 40*1,0 = 40(Н)

Тогда, W3 = 50+1,6+40 =91,6 (Н)

Сопротивление движению ленты в месте разгрузки

Wп.р.=Kс.р.qrB,

где Kс.р - коэффициент удельного сопротивления (для пылевидных и зернистых грузов Ксп = 2,7; для мелкокусковых Ксп = 3,6).

Wп.р.= 2,7*83,76*0,4 = 90,5 (Н)

2.6 Тяговое усилие при установившемся движении конвейера

- сумма сопротивлений движению на всем контуре трассы конвейера при установившемся движении.

где и - суммы сопротивлений движению на горизонтальных верхнем и нижнем участках, соответственно;

и - то же на наклонных верхнем и нижнем участках;

Кд- обобщенный коэффициент местных сопротивлений (табл. 1.17)

Согласно теории фрикционного привода натяжение ленты, набегающей на барабан:

- для однобарабанного привода

- для двухбарабанного привода.

Тяговое усилие на приводном барабане:

р0 = 5278-1852 = 3426 (Н)

По расчетному тяговому усилию вычисляется мощность приводного электродвигателя по формуле:

N = 1,2*3426*1,0/(1000*0,95) = 4 (кВт)

К3 - коэффициент запаса;

х - скорость движения ленты, м/с;

з - общий к. п. д. (т[ = 0,9 н- 0,95)

В соответствии с рассчитанной номинальной мощностью выбирают электродвигатель, который затем проверяют по пусковому моменту.

Выбираем двигатель 4А112МВ6УЗ ГОСТ 15150-69

N=4 кВт; n = 1000 об/мин; число полюсов -6

Мпуск/Мн =2; Ммакс/Мн = 2,2; Ммин/Мн =1,6

Выбор типа передачи привода производят по передаточному числу и мощности привода. Передаточное число:

,

где и - соответственно частоты вращения двигателя и барабана, об/мин.

Частота вращения приводного барабана:

где х - скорость движения ленты, м/с;

Дб - диаметр приводного барабана, м.

nб = 60*1,0/(3,14*0,8) = 24 (об/мин)

u = 1000/24= 42

2.7 Расчёт тормозного момента

В конвейерах, имеющих наклонные участки необходимо устанавливать тормоз для предотвращения самопроизвольного обратного движения ленты с грузом при остановке электродвигателя в приводном механизме.

Тормозной момент на валу электродвигателя, препятствующий самопроизвольному движению ленты под действием веса груза определяется по формуле:

Мт = [qr.max Н - Ст (Ро - qr H)] (D6 / 2)з ,

где qr.max , qr - линейная нагрузка на ленту от транспортируемого груза при максимальной и нормальной загрузках ленты, Н/м;

qr.max =10*Qс/3,6х=10*40*1,5/(3,6*1,0) = 167 (Н/м)

где Н - высота подъема груза, м;

Ст = 0,5ч0,6 - коэффициент возможного уменьшения сопротивлений на трассе конвейера;

Ро - тяговое усилие на приводном барабане при установившемся движении, Н;

D6 - диаметр приводного барабана, м;

з - общий к.п.д. привода (з = 0,9ч0,95).

Мт = (167*15-0,6*(3426-83,76*15))*(0,8*0,9/2) = 433 (Н.м)

Выбираем редуктор типа РМ-500;

Тормоза храповые остановы - ХП-РМ500

Диаметр 305мм; длина - 127мм; масса - 22кг



2.8 Подробный тяговый расчёт

Для подробного тягового расчета всю трассу конвейера разбиваем на отдельные участки, начиная от точки сбегания ленты с приводного барабана .

Данные расчета сведены в таблицу

Результаты тягового расчета

№ точки	Формула для расчета
1	S1 = Sсб=1852(Н)
2	S2 = о·S1=1,02*1852=1889(Н)
3	S3 = о·S2=1,02*1889=1927(Н)
4	S4 = о·S3=1,02*1927=1965,5(Н)
5	S5 = S4 + щн (qл + qр.н.) l4-5=1965,5+0,04(36+22)*26,6=2027(Н)
6	S6= S5 + щн (qл + qр.н.) l5-6- qл.h=2027+0,04(36+22)*16-36*15=1524(Н)
7	S7 = л. S6=1,02*1524=1554,5(Н)
8	S8 = S7 + щн (qл + qр.н.) l7-8=1554,5+0,04(36+22)*22=1605,5(Н)
9	S9= о·S8=1605,5*1,02=1638(Н)
10	S10 = S9 + щн (qл + qг + qр.в.) l9-10 + W3=1638+0,04(36+83,76+80)*22+91,6=1905(Н)
11	S11 = л. S10=1,02.1905=1943(Н)
12	S12= S11 + щв (qл + qг + qр.в.) l11-12 + (qл+ qг )h=1943+0,045(36+83,76+80)*16+(36+83,76)*15=3881(Н)
13	S13 = л. S12=1,02*3881=3958,6(Н)
14	S14= S13 + щн (qл + qг + qр.в.) l13-14 + Wп.р.=3958,6+0,04(36+83,76+80)*27+90,5=4265(Н)

Диаграмма натяжения ленты

По данным, полученным в результате подробного тягового расчета, строят диаграмму натяжения ленты .

Проверяем минимальное натяжение ленты по формуле:



где Ке - коэффициент (для конвейеров длиной до 100 м с простой трассой Ке = 5; для конвейеров длиной более 100 м и сложной трассой Кс = 8ч10).

Если минимальное натяжение ленты, полученное обобщенным и тяговым расчетом Sн.min < Sc6 , то перерасчета натяжений не требуется.

Sн.min? 5*83,76*2,8*cos 15=1133(Н) ? Sc6=1852(Н) , значит перерасчета не требуется.



Литература

1. Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение, 1987-432 с.

2. Катрюк И.С., Мусияченко Е.В. Машины непрерывного транспорта. Конструкции, проектирование и эксплуатация. Красноярск. ИПЦ КГТУ, 2006-266 с.

3. Конвейеры: Справочник/Р.А.Волков, А.Н.Гнутов, В.К.Дьячков и др.; Под общ. ред. Ю.А.Пертена. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1984. 367 с.

4. Спиваковский, А.С. Транспортирующие машины: Учеб. пособие для машиностроительных вузов/А.С. Спиваковский, В.К.Дьячков. 3-е изд., перераб. М.: Машиностроение, 1983. 487 с.

Размещено на Allbest.ru

...