Курсовой проект
«Древесно-подготовительное отделение биохимического завода мощностью 42000 тонн кормовых дрожжей в год и расчёт ленточного конвейера»
Выполнил студент 3 курса 1 группы: Шеломенцев В. В.
Руководитель (заведующий кафедрой): профессор Ёлкин В. А.
Санкт-Петербург
Исходные данные для расчёта:
Производительность Q = 200 т/ч,
Транспортируемый материал – технологическая щепа,
Длина конвейера по горизонтальному направлению Lг = 25м,
Угол наклона конвейера по горизонтальной плоскости β = 120,
Плотность щепы ρ = 0,145 т/м3,
Угол естественного откоса щепы в покое φ =450.
При угле конвейера β = 120 коэффициент, учитывающий возможное рассыпание груза с ленты, Kp = 0,95.Лента конвейера прорезиненная.
Скорость ленты для транспортировки щепы принимаем V = 3 м/с.
Высота подъёма конвейера H = Lг · tgβ = 25 ·tg12˚ = 5,314м.
Расчёт ленточного конвейера:
Ширина ленты желобчатой формы:
Bж=
1.034м
Выбираем резинотканевую ленту из бельтинга Б-820 шириной В=1000мм. Запас прочности Крп=9,5 при пределе прочности текстильной ленты σрп=6,1Мпа. (K1=0.03; K2=1.12) Ленты такой ширины выпускают с числом прокладок z=3…6. Для обоснованного выбора числа прокладок в ленте определим предварительно мощность привода, а по нему – тяговое усилие и максимальное натяжение ленты.
Определение предварительной мощности привода:
Pn=[0.00015*Q*Lг+V* Lг * K1±0.0027*Q*H]K2=
=[0.00015*200*25+3*25*0.030+0.0027*200*5.3]*1.12=6.57 кВт
Предварительное тяговое усилие:
Ft= Pn/V=6.57/3=2.2 кН
Определение предварительного максимального натяжения ленты:
Для лучшего сцепления ленты с поверхностью приводного барабана его футеруют деревом. Коэффициент трения резины по дереву f=0.35. При угле обхвата барабана лентой α=π=180˚ получаем efα=2.710.35*3.14=3.
|
Fmax=Ft*efα/(efα-1)=2.2*3/(3-1)=3.3кН
Определение числа прокладок:
Z= Fmax* Kрп/(B*σрп)=3.3*9.5/(100*0.61)=0.52
Принимаем Z=2. Толщина резиновых обкладок на рабочей стороне ленты σ1=4,5мм, на нерабочей стороне σ2=1,5мм.
Линейная плотность ленты:
ρл=1,1*B(σ*Z+σ1+σ2)=1.1*1*(1.25*2+4.5+1.5)=10.2кг/м
Средняя линейная плотность транспортируемого груза:
ρг=Q/(3.6*V)=200/(3.6*3)=18.52кг/м
Условная линейная плотность роликоопор:
При ширине ленты В=1000мм наружный диаметр роликоопоры Др=159мм. Коэффициент, при плотности груза не менее 1т/м3 – А=1750мм, при плотности более 1,5т/м3 – А=1550мм. Для плоских роликоопор с хорошо защищёнными от пыли шарикоподшипниками коэффициент сопротивления качения Кωп=0,022, для желобчатых роликоопор Кωж=0,025.
Шаг роликоопор на рабочей ветви конвейера:
Lр=А-0,625В= 1750-0,625*1000=1125мм
Масса роликоопор рабочей ветви:
Mж=10Вж+7=10*1+7=17кг
Условная линейная плотность желобчатых роликоопор:
ρрж= Mж/tр=17/1,125=15,1 кг/м
Шаг роликоопор на холостой ветви:
tx=2 tр=2*1125=2250мм
Масса роликоопор на холостой ветви:
Mn=10Bn+3=10*1+3=13кг
Линейная плотность плоских роликоопор холостой ветви:
ρхн= Mн/tx=13/2.25=5.8 кг/м
Определение размеров барабана:
Диаметр приводного барабана Дб=Z*(120…150)=2*150=300мм, по ГОСТу принимаем Дб=320мм.
Длина барабана:
В1=В+100=1000+100=1100мм
Стрела выпуклости:
FB=0.005B1=0.005*1100=5.5мм
Диаметр натяжного барабана:
Дн= * Дб=
*320=200мм
Определение натяжения ленты методом обхода контура по точкам:
Разбиваем контур ленточного конвейера на 4 участка. Натяжение ленты в точке 1 принимаем за неизвестную величину. Затем находим натяжение ленты в остальных точках через неизвестное натяжение в точке 1 по формулам:
|
В точке 2: F2= F1+ F1…2
В точке 3: F3= F2+ F2…3
В точке 4: F4= F3+ F3…4
F1…2, F2…3, F3…4 – сопротивления на участках 1…2, 2…3, 3…4.
F2= F1+ F1…2= F1+(ρл+ ρхн)*Lг*Kωn- ρлH= F1+ =
=F1-0.44 кН
F3= F3+ F2…3= F2+Kδн F2= F2(1+ Kδн)=(F1-0,44)(1+0,05)=1,05F1-0.462 кН
Kδн=0,03…0,05 – коэффициент сопротивления не приводном барабане с подшипниками качения.
F4= F3+ F3…4= F3+(ρл+ ρг+ ρрж)Lж*Kωж+(ρл+ ρг)H=
= F3+ = F3+1.761= 1.05 F1-0.462+1.761=
=1.05 F1+1.3 кН
Решая совместно последнее уравнение и F4= F1*efα, находим натяжение в точке 1:
1.05 F1+1.3=3 F1
1,95 F1=1,3
F1=0,67 кН
F2= F1-0,44=0,67-0,44=0,23 кН
F3=1,05 F1-0,462=1,05*0,67-0,462-0,24 кН
F4=1,05 F1+1,3=1,05*0,67+1,3=2 кН
Проверка провисания ленты между роликоопорами:
lmax=(ρл+ ρг)lp2/(8*Fmin)≤[lmin]
lmax=(18.52+10.2)*1.1252/(8*413.4)=0.011м
Допустимый прогиб [lmax]=0,025…0,03, то есть натяжение ленты достаточно.
Определение уточнённого тягового усилия на приводном барабане:
Py=Fт.у.*V/η=1.4*3/0.85=4.9 кВт
η – КПД передачи механизма приводов
Перемещаемый груз пылевидный, поэтому выбираем электродвигатель переменного тока закрытого исполнения 4АР160S. Рн=7,5 кВт, частота вращения n=750 мин -1
Разработка приводной станции:
Частота вращения приводного барабана
nб= =
=179,1 мин -1
Передаточное отношение передачи:
u = n/ nб=750/179.1=4.2
По крутящему моменту на валу барабана Тδ= Fт.у.*Дδ/2=1400*0,32/2=224 Н*м
И передаточному отношению подбираем по ГОСТу стандартный редуктор Ц2У-100, с передаточным отношением u = 8. Валы редуктора соединяются стандартными муфтами.
Разработка натяжной станции:
Натяжное усилие:
Gн=1,1(F2+ F3+ Fполз.)=1,1(0,23+0,24+0,15)=0,7 кН
|
Fполз. = 100 – 250 кН – сопротивление при передвижении в ползунах натяжного барабана.
Выбор останова:
При длине конвейера Lг=25м выбираем простой ленточный останов в виде отрезка ленты, закреплённой у приводного барабана.
Заключение по проекту:
При выполнении курсового проекта на тему «Древесно-подготовительное отделение биохимического завода мощностью 42000 тонн кормовых дрожжей в год и расчёт ленточного конвейера» приведено описание узла приёма, складирования, подготовки и подачи сырья на гидролиз, назначение устройство и принцип действия ленточного конвейера.
На основании исходных данных произведён выбор и расчёта ленточного конвейера.
Выбираем резинотканевую ленту из бельтинга Б-820 шириной В=1000мм с числом прокладок Z=2. Для обоснованного выбора числа прокладок в ленте определили предварительную мощность привода, а по нему – тяговое усилие и максимальное натяжение ленты.
По ГОСТу приняли диаметр приводного барабана Дб = 320мм. Длина барабана В1 = 1100м, со стрелой выпуклости fВ = 5,5 мм. Диаметр натяжного барабана Дн = 200мм.
Перемещаемый груз пылевидный, поэтому выбираем электродвигатель переменного тока закрытого исполнения 4АР160S. Рн=7,5 кВт, частота вращения n=750 мин -1.
По крутящему моменту на валу барабана Тδ = 224 Н*м и передаточному отношению подбираем по ГОСТу стандартный редуктор Ц2У-100, с передаточным отношением u = 8, номинальным крутящим моментом на валу 250 Н*м, номинальной радиальной нагрузкой на выходном валу 4000 Н и массой 35 кг. Валы редуктора соединяются стандартными муфтами.