5767

Подбор и расчет параметров ленточного конвейера

Книга

Производство и промышленные технологии

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 ...

Русский

2012-12-19

390.5 KB

118 чел.

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.


1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Основная цель практической работы - формирование инженерных навыков расчета и проектирования машин непрерывного транспорта. При выполнении работы студент должен обобщить, углубить и закрепить знания, полученные при изучении дисциплины “Машины непрерывного транспорта”.

В ходе работы студент получит навыки конструирования транспортной машины, начиная с анализа задания и кончая оценкой выполненных расчетов и оформлением проекта, учета разнородных требований в компоновке отдельных узлов, выборе электрооборудования и системы управления машиной, работы с учебной, научной и справочной литературой.

Проектирование должно быть основано на изучении и анализе существующих конструкций машин, их дальнейшем совершенствованием. Создаваемая машина должна соответствовать действующим ГОСТам, в конструкции должны максимально использоваться типовые и стандартизированные узлы и детали, машина должна обладать необходимой прочностью, надежностью и долговечностью.

Так как работа обычно выполняется после ряда ранее  выполненных проектов и работ, то принимаемые в проекте решения должны отличаться значительной самостоятельностью, умением рассматривать различные варианты и обосновывать выбор лучшего.

При проектировании студент должен обращать внимание не только на выбор конструктивных элементов и расчет параметров, но и на рациональный выбор материалов, что связано с их расходом и весом машины, технологичность изготовления, удобство монтажа и демонтажа. В тоже время машина должна быть без излишних запасов прочности, отвечать современным экономическим и эргономическим требованиям.


2. ЗАДАНИЕ НА ПРАКТИЧЕСКУЮ РАБОТУ, ЕЕ ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ

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:

1. Тип и характеристику транспортируемого груза (плотность, размер частиц, влажность, абразивность и др.).

2. Плановую, массовую или штучную производительность.

3. Схему конвейера (элеватора) с основными размерами (длины участков, углы наклона или перепады высот).

4. Производственные условия размещения и эксплуатации конвейера (температура, влажность и запыленность воздуха и др.).

5. Характер загрузки и разгрузки конвейера.

Кроме того, в задании могут быть приведены и другие данные, необходимые для проектирования.

Каждый студент получает индивидуальное задание, однако на кафедре могут быть разработаны и типовые задания на проектирование.

Работа состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 20 - 25 страниц формата А4, которая должна содержать:

- титульный лист;

- задание на проектирование;

- содержание;

- введение;

- определение расчетной производительности;

- определение и выбор типа и параметров грузонесущего органа (ширины ленты, настила, высоты бортов, формы подвесок, формы и параметров ковшей и т.п.);

- предварительный выбор тягового органа;

- выбор типа опорных устройств;

- определение погонных нагрузок;

- тяговый расчет;

- проверку тягового органа по условию прочности и окончательный его выбор;

- определение мощности электродвигателя и выбор его по каталогу;

- обоснование кинематической схемы привода;

- кинематический расчет привода, определение диаметра приводных барабанов (звездочек), выбор редуктора, дополнительных передач, муфт;

- проверку конвейера на самоторможение, расчет тормозного момента и выбор тормоза;

- прочностной расчет приводного вала, расчет и выбор подшипников опор;

- разработку схемы натяжного устройства, определение требуемого усилия и хода натяжки;

- разработку  эскизной схемы разгрузочного устройства;

- меры безопасной эксплуатации конвейера;

- заключение;

- список литературы;

- приложения.

Расчетно-пояснительную записку рекомендуется оформлять с применением компьютера в полном соответствии ЕСКД и другими ГОСТами, методическими указаниями по оформлению курсовых и дипломных проектов и работ.


                                                                                              Приложение 1

Основные характеристика насыпных грузов

Грузы

Группа

абразив-

ности

Плотность

, т/м3

Угол естественного откоса в покое, 0

Коэфф.

трения по стали в покое, f

Антрацит мелкокусковой

С

0,80-0,95

45

0,84

Агломерат железной руды

D

1,7-2,0

45

0,9

Апатит сухой

D

1,3-1,7

30-40

0,58

Гипс мелкокусковой

В

1,6-1,9

30-45

0,8

Глина сухая, мелкокусковая

В

1,0-1,5

40

0,75

Гравий рядовой округлый

В

1,6-1,9

30-45

0,8

Земля грунтовая сухая

С

1,2

30-45

0,8

Земля формовочная выбитая

С

1,25-1,3

30-45

0,7

Зола сухая

D

0,4-0,6

40-50

0,84

Известняк мелкокусковой

В

1,2-1,5

40-45

0,56

Кокс среднекусковой

D

0,48-0,53

35-50

1,0

Мел порошкообразный сухой

А

0,95-1,20

40

0,7

Окатыши рудные

D

1,8-2,5

35-40

0,8

Руда железная

D

2,1-3,5

30-50

1,2

Песок сухой

С

1,40-1,65

30-35

0,8

Пшеница

А

0,65-0,83

25-35

0,6

Уголь каменный кусковой

В

0,65-0,80

30-45

0,7

Цемент сухой

С

1,0-1,3

40

0,65

Щебень сухой

D

1,5-1,8

35-45

0,74

3. Подбор и расчет основных параметров ленточного конвейера.     

3.1. Исходные данные для выполнения задания

Исходные данные для выполнения практического задания по подбору и расчету основных параметров ленточного конвейера приведены в табл.1 и на рис. 1…3. Основные характеристики насыпных грузов, необходимые для проведения расчетов приведены в разделе 2, Приложение 1.

                                                                                                                                                                                          


                                                                                                                                              

                                                                                                                                                                                      Таблица 1                     

 ВАРИАНТЫ  ЗАДАНИЙ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Производительность конвейера,

т/час

100

125

150

175

200

225

250

300

325

350

Материал

кокс

среднекусковой

пшеница

уголь

каменный

цемент

глина

песок

гравий

гипс

агломерат

руда

железная

Насыпная плотность материала,

т/м3

0,5

0,7

0,8

1,1

1,3

1,5

1,8

1,9

2,0

2,8

Длина, м

L1

30

40

25

20

60

30

70

45

25

50

L2

25

20

100

30

30

160

40

80

100

40

L3

30

50

85

20

40

80

60

30

75

40

Угол наклона конвейера 1/2, град

16/20

22

15/15

20/15

18

15/15

17

15/19

18/22

20

Режим

работы

Л

Л

С

С

Т

Т

С

С

Т

Т

№ схемы конвейера

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

Вариант

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Производительность конвейера,

т/час

100

125

150

175

200

225

250

300

325

350

Материал

зола

шлак

антрацит

мелкокусковой

мел

апатит

известняк

щебень

песок сырой

окатыши

рудные

руда

железная

Насыпная плотность материала,

т/м3

0,5

0,7

0,9

1,2

1,3

1,4

1,7

1,9

2,3

2,8

Длина, м

L1

25

20

40

30

25

35

80

30

35

75

L2

40

130

100

80

90

70

250

150

70

30

L3

20

60

40

45

80

30

65

100

45

80

Угол наклона конвейера 1/2, град

20/18

19

12/12

18/16

20

14/14

19

10/10

15/10

17

Режим

работы

Л

Л

С

С

Т

Т

С

С

Т

Т

№ схемы конвейера

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

Вариант

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Производительность конвейера,

т/час

100

125

150

175

200

225

250

300

325

350

Материал

кокс

среднекусковой

пшеница

уголь

каменный

цемент

глина

песок

гравий

гипс

агломерат

руда

железная

Насыпная плотность материала,

т/м3

0,5

0,7

0,8

1,1

1,3

1,5

1,8

1,9

2,0

2,8

Длина, м

L1

30

40

25

20

60

30

35

45

25

30

L2

125

20

60

90

30

60

140

80

100

95

L3

100

50

25

75

40

30

100

30

25

140

Угол наклона конвейера 1/2, град

15/18

22

15/15

10/15

18

15/15

17

15/19

18/22

12/16

Режим

работы

Л

Л

С

С

Т

Т

С

С

Т

Т

№ схемы конвейера

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3




3.2. Определение параметров производительности конвейера.

3.2.1. Расчетная производительность конвейера определяется по следующей зависимости:

                                      т/ч,

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

       kн = 1,1…1,15 - коэффициент неравномерности подачи транспортируемого

       конвейером груза в зависимости от режима работы (меньшее значение

       соответствует более легкому режиму);

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

 

3.2.2. Предварительный выбор скорости движения и ширины ленты.

Предварительный выбор скорости движения и ширины ленты может быть произведен по данным табл. 3.1.

Таблица 3.1

Рекомендуемые скорости движения (м/с) ленты конвейера при

транспортировании насыпных грузов без промежуточной разгрузки

Транспортируемые грузы

Ориентировочная ширина ленты, мм

400..500

650..800

1000..1200

1400..1600

2000..2500

Порошкообразные и зернистые, крошение которых не понижает их качества

1,25..1,6

2..2,5

2,5..4

3,15..4

3,15..5

Мелко- и среднекусковые

1,25..1,6

1,6..2

2..2,5

2,5..3,15

3,15

Крупнокусковые

--

--

1,6..2

2..2,5

2,5..3,15

Пылевидные и порошкообразные, сухие, пылящие

0,8

0,8

1

1

1

Хрупкие, кусковые, крошение которых снижает их качество

1,25

1,6

1,6

2

2

Зерно

1,6

2..2,5

3,15..4

--

--

Овощи, фрукты

0,8

0,8

1

--

--

В таблице указаны максимально допустимые скорости при разгрузке через головной барабан. Для конвейеров с промежуточной разгрузкой при помощи барабанных разгружателей принимают скорость ленты на 25% меньше, плужковых разгружателей - 0,8..2,0 м/с в зависимости от размеров кусков груза. Для легких штучных грузов допустимая скорость ленты составляет 1,6 м/с. Для хрупких сортированных грузов, измельчение которых понижает их качество (кокс, древесный уголь), принимается 1..2 м/с.

Во всех случаях скорость движения ленты следует выбирать из нормального ряда скоростей v=0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,65; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8 и 10 м/с (ГОСТ 22644-77).

3.2.3.Расчетное определение ширины ленты.

Необходимую ширину ленты определяют из выражения

                                 , м,

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

определяется по табл. 3.2;

      Kb - коэффициент уменьшения площади поперечного сечения груза на

наклонном конвейере, определяется по табл. 3.3;

ν – скорость движения ленты конвейера, м/с;

γ – насыпная плотность груза, т/м3.

Таблица 3.2.

Коэффициент KП

Роликоопора

KП  при расчетном угле откоса насыпного груза на ленте j, град.

Роликоопора

KП  при расчетном угле откоса насыпного груза на ленте j, град

15

20

25

15

20

25

Однороликовая

250

330

420

Трехроликовая:

b/=36о

590

660

730

Двухроликовая:

b/=15о

500

580

660

b/=45о

635

690

750

b/=20о

570

615

660

Пятироликовая:

Трехроликовая:

b/=20о

470

550

640

b1/=18о

b2/=54о

565

635

705

b/=30о

550

625

700

Однороликовая с гибкой осью

520

570

640

Таблица 3.3.

Коэффициент Kb

Подвижность

Kb при угле наклона конвейера b, град

частиц груза

5

10

15

18

20

22..24

Легкая

0,95

0,90

0,85

0,82

0,80

--

Средняя

1,0

0,98

0,95

0,93

0,90

0,80

Малая

1,0

1,0

0,98

0,96

0,95

0,90

При транспортировании кусковых грузов ширина ленты, определенная по расчетной производительности, должная быть проверена по размерам кусков груза и округлена до ближайшего большего значения. Максимальные размеры кусков груза, допустимые для каждой ширины ленты даны в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Максимально допустимые размеры крупных кусков

Ширина

ленты,

a/ (мм) при содержании крупных

кусков в транспортируемом грузе, % (по массе)

мм

5

10

20

50

80

90

100

400

150

130

100

90

80

70

60

500

200

160

150

120

100

90

90

650

270

220

200

160

140

130

120

800

350

300

250

220

200

170

160

1000

450

360

350

300

250

220

200

1200

500

450

400

350

300

280

250

1400

600

500

450

400

350

330

300

1600

650

550

500

450

400

350

320

1800

700

600

550

500

450

400

350

2000

750

650

600

550

500

450

400

При отсутствии данных о процентном содержании крупных кусков в транспортируемом грузе ширину ленты принимают по формулам:

для рядовых грузов  мм;

для сортированных грузов  мм.

Если вычисленная ширина ленты по производительности B<BK, то принимают ширину BK и соответственно уменьшают скорость движения ленты для обеспечения заданной производительности. В нашем случае этого не требуется. Окончательно ширину ленты выбирают из нормального ряда 300; 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600; 2000; 2500; 3000 мм по ГОСТ 22644.

3.2.4. Выбор типа и параметров транспортирующей 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.

Ширину B ленты типа 1, 2 и 3 и число прокладок iП принимают по следующим рекомендациям: при B=300, 400 и 500 мм iП=2..5; при B=650 мм iП=2..6; при B=800, 1000 и 1200 мм iП=3..6; при B=1400 мм iП=4..6; при B=1600, 2000, 2500 и 3000 мм iП=5..6. Ленты типа 4 имеют ширину 300..1400 мм и соответствующее число прокладок.

На магистральных конвейерах большой длины и мощности применяются высокопрочные резинотросовые ленты.


Таблица 3.5

Параметры конвейерных лент

Прочность тяговой прокладки, н/мм

(для РТЛ – всей ленты)

Ткань резинотканевых лент

по ГОСТ 20

Резинотросовые ленты

(РТЛ)

Толщина тяговой прокладки, мм

(для РТЛ – всей ленты)

Ширина ленты, м

Число прокладок

Расчетная

масса,

кг/м

(для РТЛ)

Комбинированная

(полиэфир и хлопок)

Из полиамидных нитей (по основе и утку)

Из полиэфирных нитей (по основе)

в общем

случае

с прочностью по утку 100/75

теплостойкой

65

БКНЛ-65

БКНЛ-65-2

1,2

0,1…2,0

1…5

100

ТА-100

ТК-100

1,1

1,2

0,3…3,0

1…5

200

ТК-200/2

ТЛК-200

1,6

1,9

0,8…3,0

3…6

300

ТА-300

ТК-300

1,9

0,8…3,0

3…6

400

ТА-400

ТК-400

МК-400/120-3

3/2

2,3

0,8…3,0

3…6

1000

РТЛ-1000

20 (8)

0,8…1,0

28

1500

РТЛ-1500

23 (8)

0,8…1,6

34

2500

РТЛ-2500

30 (10)

1,0…2,0

47

3150

РТЛ-3150

29 (10)

1,0…2,0

49

4000

РТЛ-4000

31 (10)

1,0…2,5

55

5000

РТЛ-5000

31 (10)

1,0…2,5

58

*** Ленты типов 1 (Кр = 200, 300 и 400 Н/мм) и 2 (Кр = 55, 100, 200 и 300 Н/мм) имеют резиновые обкладки с рабочей и нерабочей стороны и резиновые   борта.

       Лента типа 3 (Кр = 55 и 100 Н/мм) изготавливается с односторонней резиновой обкладкой и незащищенными резиновыми бортами.

       Лента типа 4 (Кр = 55 и 100 Н/мм) имеет одно-двухпрокладочный каркас, двустороннюю резиновую обкладку и нарезные борта.

                                                                                                                                                                                                                                                           


Расчетную толщину ленты определяют по формуле

,

где iП и dП - число прокладок и расчетная толщина одной прокладки;

     d1 и d2 - толщина рабочей и нерабочей обкладок, мм.

Толщину обкладок выбирают в зависимости от типа и условий использования ленты с учетом кусковатости и абразивности груза: для лент типа 1 и крупнокусковых грузов d1=6, 8 и 10 мм, d2=2, 3 и 3,5 мм; для лент типа 2 и среднекусковых грузов d1=4, 5, 6, 8 и 10 мм, d2=1, 2 и 3 мм; для лент типа 3 d1=2 и 3 мм, d2=0; для лент типа 4 d1=1, 2 и 3 мм, d2=1 мм.

3.2.5. Определение параметров роликовых опор

Максимальное расстояние между роликоопорами груженой ветви l/Р можно принимать по таблице 3.6.                    Таблица 3.6.

Ширина ленты, м

0,5

0,65

0,8

1,0

1,2

1,4 и более

l/Р для сыпучего груза с насыпной плотностью, т/м3      до 1

1500

1400

1400

1300

1300

1200

1..2

1400

1300

1300

1200

1200

1100

более 2

1300

1200

1200

1100

1100

1000

Для тяжелых штучных грузов расстояние между роликовыми опорами не должно превышать половины длины груза, а для легких (до 20 кг) 1000..1400 мм.

При транспортировании крупнокусковых грузов с кусками размером a/300 мм расстояние между роликоопорами принимают равным

.

Расстояние между роликоопорами роликовых батарей для отклонения ленты на кривых выпуклостью вверх определяют по формуле

.

На вогнутых участках трассы роликовые опоры устанавливают с таким же расстоянием как и на прямолинейных участках

.

Расстояние между роликоопорами под загрузочным устройством

.

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

,

где l/Р - расстояние между роликоопорами грузовой ветви для легких грузов (при объемной массе до 1 т/м3).


Для центрирования хода ленты устанавливают центрирующиеся роликоопоры. При длине конвейера менее 15 м центрирующие роликоопоры не устанавливают. При длине конвейера 15<L30 м устанавливают две центрирующие опоры, а при большей длине центрирующие опоры устанавливают через 20..25 м как на верхней, так и на нижней ветви.

Для заданных условий принимаем расстояния между роликоопорами на груженой ветви l/Р=1400 мм, l/Р.З=500 мм, l//Р=2800 мм.

Тип ролика определяется его наружным диаметром DР и диаметром оси dр (размером подшипника), а типоразмер - еще и длиной lР. Ориентировочно диаметр роликов можно выбрать по данным табл. 3.7, а длину по табл. 3.8.

Таблица 3.7

Рекомендации по выбору диаметра ролика желобчатой

и прямой роликоопоры

Диаметр ролика DР

Ширина ленты, мм

Плотность транспортируемого груза, т/м3, не более

Максимальная скорость движения ленты, м/с

89

400; 500; 650

1,6

1,6

800

1,6

2,0

108

400; 500; 650

2,0

2,5

800; 1000; 1200

1,6

2,5

133

800; 1000; 1200

2,0

2,5

159

800; 1000; 1200

3,5

4,0

1400

3,5

3,2

1600; 2000

3,5

3,2

194; 219; 245

800; 1000; 1400

3,5

4,0

1600; 2000

4,0

6,3

Таблица 3.8

Длина ролика в зависимости от его диаметра

Диаметр ролика, мм

L, мм

63

160

200

250

315

400

500

600

750

950

--

--

89

--

200

250

315

380

465

500

600

670

750

950

108

--

200

250

315

380

465

500

530

600

670

750

(127)

310

380

460

950

1150

1400

--

--

--

--

--

133

250

315

380

465

530

600

670

750

900

950

1000

159

(310)

315

380

(460)

465

530

600

670

(740)

750

800

194

315

380

465

530

600

670

(740)

750

800

900

950

В целях унификации для обеих ветвей конвейера выбирают ролики одного типоразмера, определяемого диаметром и длиной ролика, а также диаметром оси.

Массу вращающихся частей роликовых опор наиболее точно можно принимать по каталогу завода-изготовителя, либо в зависимости от вида роликоопоры и ее исполнения по табл.3.9, а также приближенно по формулам для наиболее часто применяемых однороликовых и трехроликовых опор:

Таблица 3.9

Масса вращающихся частей роликоопор

Ширина ленты

Желобчатая роликоопора в исполнении

Прямая роликоопора

B, мм

нормальном

тяжелом

DР, мм

Масса, кг

DР, мм

Масса, кг

DР, мм

Масса, кг

500

89

8,5

--

--

89

6,0

650

102

12,5

--

--

102

10,5

800

120

17

--

--

120

14,5

800

127

22

159

31,8

127

19,0

1000

127

25

159

39,3

127

21,5

1200

127

29

159

57

127

26

1400

159

49,8

194

78,3

159

41,9

1600

159

54,9

194

84,9

159

46,7

1800

159

62

194

--

159

50,0

2000

194

98,1

194

106,8

159

50,0

для трехроликовых опор

,

для однороликовых опор

,

где G//P и G/P - в кг, B - в м, DP - в мм, А, Б - эмпирические коэффициенты: для роликов легкого типа A=8, Б=9; среднего А=10, Б=10; тяжелого А=12, Б=12.

3.2.6. Определение распределенных масс на конвейере

Распределенные массы:

транспортируемого груза -

, кг/м;

ленты -

кг/м,

(для резинотросовых лент расчетная масса кг/м дана в табл. 3.5);

вращающихся частей опор верхней ветви -

кг/м;

вращающихся частей опор нижней ветви

кг/м.

3.3. Предварительный тяговый расчет конвейера.

3.3.1. 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, которые можно принимать по табл. 3.10.

Таблица 3.10

Коэффициент сопротивления движению ленты конвейера

Условия работы

Характеристика условий работы

ωр  х) 

Хорошие

Чистое, сухое, отапливаемое, беспыльное помещение; удобный доступ для обслуживания с хорошей освещенностью

0,02 (0,018)

Средние

Отапливаемое, но пыльное или сырое помещение; удобный доступ для обслуживания со средней освещенностью

0,025 (0,022)

Тяжелые (летом)

Неотапливаемое помещение, работа на открытом воздухе; удобный доступ для обслуживания при плохой освещенности

0,03..0,04 (0,03)

Очень тяжелые (зимой)

Наличие всех указанных выше неблагоприятных факторов

0,04..0,06 (0,04)

Примечание. Для роликов холостой ветви принимаются данные в скобках.

Коэффициент сопротивления вращению отклоняющих барабанов в ориентировочных расчетах можно принимать при подшипниках скольжения wП=0,015..0,025, а при подшипниках качения wП=0,002..0,008. Если в таком расчете силы сопротивления очистительных устройств и изгиба ленты отдельно не учитывать, то принимают wП=0,03..0,05.

Обобщенный коэффициент сопротивления на приводном барабане принимают wОБ=0,03..0,05.

Сила сопротивления в пункте загрузки. Если принять, что направленная вдоль ленты скорость поступления груза равна нулю, то сопротивление в месте погрузки можно определить по формуле

,

где: CТ=1,3..1,5 - коэффициент трения груза о неподвижные части борта

конвейера.

Сила сопротивления очистительных устройств

,

где wОУ - удельная сила сопротивления очистительного устройства, отнесенная к единице ширины ленты; для скребковых очистительных устройств wОУ=300..500 Н/м; для вращающихся щеток wОУ=(20..60)vЩ (здесь vЩ - окружная скорость щетки, м/с). Меньшие значения для сухих неабразивных грузов, большие - для влажных липких грузов.

3.3.2. Приближенное определение натяжения ленты и мощности привода

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

,

где KОБ - обобщенный коэффициент местных сопротивлений на поворотных барабанах, в местах загрузки и других пунктах:

Длина конвейера, м

10

20

30

40

50

100

200

300

500

1000 и более

KОБ

4,5

3,2

2,8

2,6

2,4

1,7

1,5

1,4

1,3

1,1

   

     Lг - длина горизонтальной проекции конвейера, м

     H - высота подъема груза, м

Знак + перед последним членом ставиться при подъеме груза, знак - при спуске.

Расчетное натяжение ленты перед приводным барабаном (набегающая ветвь)

н,

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

       e – основание натурального логарифма;

       μ – коэффициент трения между лентой и приводным барабаном;

       α – угол охвата лентой приводного барабана, рад.

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

где: Кр – прочность ленты, н/мм (см. табл. 3.5.).

Если предварительно выбранная лента имеет лишние прокладки, то необходимо сократить число прокладок и, пересчитав распределенную массу ленты, повторить расчет общего сопротивления движению ленты и расчетного сопротивления.

Допускаемое натяжение ленты при запасе прочности CП=10

н

Действительный запас прочности ленты:

.

Необходимая мощность привода

кВт,

где Kм =1,1 - коэффициент запаса мощности;

     h0 - КПД передач привода;

     hБ - КПД барабана.

3.3.3. Выбор диаметра и длины барабанов.

В соответствии с ГОСТ 22644-77 номинальные диаметры приводных и неприводных нефутерованных барабанов для лент различной ширины даны в табл. 3.11.

Для практических расчетов рекомендуется диаметр приводного барабана DБП (мм) принимать в зависимости от чисел прокладок по условию обеспечения срока службы ленты: для лент из комбинированных тканей DБП=(100..150)iП, для лент из синтетических тканей DБП=(150..300)iП. Диаметр головного разгрузочного барабана DР=DБП, концевого, натяжного и отклоняющего, установленного рядом с приводом DБН=0,85DБП; отклоняющего на трассе - DБО=0,5DБП. Длину барабана принимают равной BБ=B+(150..200) мм.

Для резинотросовой ленты диаметр приводного барабана принимают по табл. 3.5 с соответствующим определением диаметров других барабанов.

Полученные значения диаметров барабанов округляют по данным табл. 3.11.

Таблица 3.11

Размеры барабанов для конвейеров общего назначения

Ширина ленты, мм

Длина обечайки барабана, мм

Нормальный ряд наружных диаметров барабанов, мм

400

500

160

200

250

315

400

500

630

--

500

600

160

200

250

315

400

500

630

800

650

750

200

250

315

400

500

630

800

1000

800

950

200

250

315

400

500

630

700

1000

1000

1150

250

315

400

500

630

800

1000

1250

1200

1400

400

500

630

800

1000

1250

1600

--

1400

1600

400

500

630

800

1000

1250

1600

--

1600

1800

400

500

630

800

1000

1250

1600

--

1900*

1800

2000

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2100*

2000

2200

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

2300*

3500

2800

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

--

Давление ленты на поверхность приводного барабана

МПа,

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

3.4. Подробный тяговый расчет ленточного конвейера

Для более точного определения и расчета элементов конвейера выполняется подробный тяговый расчет.

Для такого расчета трассу конвейера разделим на участки, начиная с точки сбегания ленты с приводного барабана с указанием мест расположения сосредоточенных сил сопротивлений. Распределенные массы груза, ленты и вращающихся частей роликоопор, сосредоточенные силы сопротивления, а также коэффициенты сопротивлений движению ленты принимаем из предыдущего расчета.

При известной схеме привода и известном значении тягового коэффициента , расчет выполняется методом обхода трассы конвейера по точкам, начиная с точки сбегания ленты с приводного барабана по ходу ее движения, суммируя все силы сопротивления.

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

.

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

                                                  

где: Sn – усилие натяжения ленты в точке n, Н;

      W(nn+1) – сумма всех сил сопротивления движению ленты на участке между точками n и n+1, Н.

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

, Н.

При больших скоростях движения ленты с крупнокусковыми грузами принимаются большие значения Smin. Это же выражение используется и для определения минимального натяжения на нижней ветви (qГ=0) ленты.

Если полученные в тяговом расчете значения минимальных натяжений меньше (в пределах 10%) значений, вычисленных по вышеуказанной формуле, то необходимо в точках минимальных натяжений принять значение Smin и сделать перерасчет натяжения ленты по всему контуру трассы. Можно также уменьшить расстояния между роликоопорами в зоне минимальных натяжений.

Окружное тяговое усилие на барабанах:

Необходимая установочная мощность привода:

, кВт.

3.5. Выбор натяжного устройства и его расчет.

Для обеспечения необходимого прижатия ленты к приводному барабану, компенсации вытяжки и исключения недопустимого провисания ленты все ленточные конвейеры оборудуются натяжными устройствами. На коротких стационарных (длиной до 60 м), передвижных и переносных конвейерах применяют винтовые натяжные устройства. При большой длине конвейера применяются грузовые натяжные устройства, а на конвейерах большой мощности, значительной длины (500 и более м) и при сложной трассе - автоматически работающие устройства лебедочного типа. Последние могут изменять натяжение в ленте - увеличивать в период пуска и поддерживать необходимое соотношение между натяжениями SНБ и SСБ на приводном барабане в соответствии с фактической загрузкой.

Натяжное усилие определяется по формуле:

, Н

где S/НБ и S/СБ - усилия в ленте в точках набегания и сбегания на натяжном барабане.

При определении усилия на винтах или массы натяжного груза необходимо учитывать сопротивление перемещению тележки (или трение ползунов винтовых устройств), потери в блоках и т.д. Так, для тележечного грузового натяжного устройства масса груза определяется по формуле

,

где WT - сопротивление передвижению тележки (ориентировочно 300..500 Н);

     hnБЛ - КПД блоков;

     n - число блоков.

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 ;

для лент типа РТЛ ,

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

3.6. Построение диаграммы натяжения ленты

По данным подробного тягового расчета строится диаграмма натяжения ленты (рис. 4), 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.

Построение диаграммы начинаем с точки 1 сбегания ленты с барабана. От точки 1/ на начальной вертикальной линии отложены в масштабе S1= и проводим ось I (ось по пробуксовке).

Рис. 4. Диаграмма натяжения ленты

Затем, отложив от этой оси натяжения во всех других точках и соединив точки 1/, 2/, 3/ и т.д. между собой получим диаграмму изменения натяжений в ленте.

Затем от точки с наименьшим натяжением на груженной ветви (т. 7/) 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 (т. 9-10) 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.

3.7. По результатам расчетов необходимо сделать выводы с указанием основных параметров выбранных элементов ленточного конвейера.

3.8. Закончить практическую работу №1 списком использованной литературы.

.

.

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15292. Використання адресної арифметики для роботи з вказівниками 62 KB
  Використання адресної арифметики для роботи з вказівниками Лабораторна робота Тема: Використання адресної арифметики для роботи з вказівниками Мета роботи: Навчитись створювати вказівники описувати їх і задавати; оволодіти основними с
15293. Изучение свойств Р-N перехода и определение запрещенной зоны проводника 77 KB
  Отчёт по лабораторной работе № 36. Изучение свойств РN перехода и определение запрещенной зоны проводника. Расчетная формула для измерения величины ...
15294. Изучение радиоактивного излучения 80 KB
  В данной лабораторной работе мы исследовали ослабление излучения защитными материалами, а так же исследовали элементы дозиметрии излучения. Измеряли и рассчитывали величину фона, экспозиционную дозу, поглощенную дозу и эквивалентную дозу для случаев
15295. Изучение эффекта холла 49 KB
  В данной работе я изучил эффект холла, получив при этом конкретные значения холловского коэффициента и концентрации свободных электронов. При выполнении работы я пользовался гальванометром, амперметром
15296. Определение молярной массы и плотности газа 55 KB
  В результате проделанной работы я получил конечные значения молярной массы и плотности воздуха. Сравнил с табличными значениями: оказалось, что разница между полученными и табличными значениями очень мала, лишь небольшое расхождение
15297. Изучение магнитного поля соленоида балестическим методом 81 KB
  В результате проделанной работы я познакомился с баллестическим методом измерения магнитного поля соленоида, получил зависимость его от силы тока и от расстояния от центра соленоида. В результате измерений получил конкретные значения, сравнил с теоретическими
15298. Изучение явления поляризации света 58.5 KB
  В результате проделанной работы я познакомился с методами получения значения концентрации веществ в водном растворе с помощью специальных устройств, действие которых основано на измерении угла поляризации света. В итоге получил определённые значения. Также получил и погрешности в результате
15299. Снятие кривой намагничивания ферромагнитного образца 69.5 KB
  В результате проделанной работы я познакомился с методами получения кривой намагничивания ферромагнитного образца, построил графики зависимости В(В0) и М(В0). Получившаяся кривая практически совпадает с табличными значениями. Не значительные расхождения свазаны с наличием погрешностей в данной лабораторной работе
15300. Измерение удельного заряда электрона методом магнетрона 56.5 KB
  В результате проделанной работы я познакомился с измерением заряда электрона методом магнетрона, получил зависимость анодного тока от тока в соленоиде. В результате получил конкретные значения, которые сравнил с теоретическими