Работа 2. Определение основных параметров одноприводного прямолинейного ленточного конвейера




 

1. Цель работы. На примере изучения устройства ленточных конвейеров:

- закрепить и углубить знания устройства ленточных конвейеров и принципов установления их параметров;

- углубить знания и приобрести навыки производства типовых расчетов машин непрерывного действия с гибким тяговым органом;

- иллюстрировать применение в практических расчетах рядов предпочтительных чисел, параметрических и типоразмерных рядов, методов стандартизации.

1.1. Исходные данные для расчета:

- перемещаемый материал;

- характеристика кусковатости;

- характеристика атмосферных условий;

- характеристика поверхности приводного барабана;

- характеристика загрузочного и вид разгрузочного устройств;

- конструктивная производительность конвейера;

- длина транспортирования;

- угол наклона конвейера к горизонту.

1.2. Требуется определить:

- ширину ленты, м;

- скорость ленты, м/с;

- тип опор (для грузонесущей и порожняковой ветвей);

- угол наклона боковых роликов, град;

- диаметр роликов, мм;

- расстояние между роликоопорами грузонесущей и порожняковой ветвей, м;

- усилия в сбегающей и набегающей ветвях, их распределение по длине, Н;

- окружное усилие на барабане, Н;

- минимально допустимое натяжение ленты, Н;

- усилие натяжения ленты, Н;

- ход натяжного устройства, м;

- тип ленты, количество прокладок;

- толщину верхней и нижней обкладок;

- толщину ленты, мм;

- диаметры натяжного и приводного барабанов, мм;

- длины барабанов, мм;

- мощность двигателя, кВт, и тип выбранного двигателя;

- передаточное число редуктора и тип выбранного редуктора.

1.3. К расчету прилагаются:

Описание назначения, устройства и принципа действия ленточных конвейеров.

Схема конвейера, на которой должны быть показаны приводные (приводной) барабаны, отклоняющие барабаны (в том числе натяжной), очистные устройства, загрузочное устройство.

Расчетная схема конвейера.

Схема роликоопор грузовой и порожней ветвей с указанием основных размеров.

Диаграмма натяжения ленты конвейера по его длине.

Таблица параметров, определенных согласно заданию.

Список использованной литературы.

 

Для работы 2 «Определение основных параметров одноприводного прямолинейного ленточного конвейера» рекомендуется литература [1, 2, 4-8, 10-12, 14-19].

 

2. Определение основных параметров одноприводного прямолинейного ленточного конвейера.

2.1. Подготовка к проведению расчета.

2.1.1. Перед производством расчета необходимо изучить конструкции конвейеров и принцип их действия.

2.1.2. Вычерчивается схема ленточного конвейера, описывается устройство конвейера, указываются области применения конвейерного транспорта.

2.1.3. Ознакамливаются с методикой расчета конвейера, при этом обращают особое внимание на порядок тягового расчета, определение силы тяги на элементарных участках, построение диаграммы натяжений тягового органа, выбор типа ленты в зависимости от перемещаемого материала.

2.2. Определение ширины ленты.

2.2.1. Необходимая ширина ленты для обеспечения заданной производительности определяется по формуле, м

,

где - ширина ленты, м;

- конструктивная производительность конвейера, т/ч;

- коэффициент производительности (см. табл. 1 приложения Б);

- коэффициент, учитывающий уменьшение поперечного сечения насыпного груза при наклонной установке конвейера (см. табл. 2 приложения Б);

- скорость движения ленты (см. табл. 3 приложения Б), м/с;

- коэффициент, учитывающий угол естественного откоса транспортируемого материала (см. табл. 4 приложения Б);

- насыпная масса транспортируемого материала (см. табл. 5 приложения Б), т/ м 3.

2.2.2. Для грузов, содержащих куски, во избежание ссыпания груза с ленты, ширина ленты, мм, должна быть проверена по кусковатости.

Для рядового груза

,

Для сортировочного груза

,

где - средний размер куска транспортируемого материала, мм

,

где ; - максимальный и минимальный размеры куска транспортируемого материала (см. табл. 6 приложения Б), мм.

2.2.3. Большее из значений, определенных по производительности и проверенных по кусковатости, ширины ленты округляется до предусмотренного ГОСТ 20-85 [18] размера В: 400, 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1800; 2000 мм.

2.3. Определение исходных данных для тягового расчета.

2.3.1. Вес груза на 1 м длины ленты определяется по формуле, Н/м

,

где - конструктивная производительность конвейера, т/ч;

- скорость движения ленты, м/с.

2.3.2. Вес 1 м ленты при ее ширине В, м, первоначально определяют ориентировочно, а затем уточняют по результатам тягового расчета, Н/м

.

 

2.3.3. Диаметр роликов устанавливают в зависимости от ширины ленты.

Ширина ленты В, м: 0,4; 0,5; 0,65; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0.

Диаметр роликов, мм: 89; 102; 102; 127; 127; 127; 159; 159; 194; 194.

 

2.3.4. Вес вращающихся частей роликоопор для грузонесущей и порожняковой ветвей конвейера определяют ориентировочно. Для грузонесущей ветви, как правило, принимают трехроликовые опоры, для порожняковой – однороликовые.

Тип опоры Диаметр ролика, мм
       
Формулы для определения веса роликоопор, Н
Трехроликовая 80 В +90 150 В +120 200 В +140 250 В +150
Однороликовая 80 В +30 150 В +40 200 В +45 250 В +50

 

2.3.5. Расстояние между опорами на грузонесущей ветви принимается в зависимости от ширины ленты и насыпной массы груза.

Ширина ленты В, м 0,4 - 0,5 0,65 - 0,8 1,0 - 1,2 1,4 - 2,0
Расстояние между опорами , м, при насыпной массе груза, т/ м 3: до 1 1-2 свыше 2   1,5 1,4 1,3   1,4 1,3 1,2   1,3 1,2 1,1   1,2 1,1 1,0

 

2.3.6. Расстояние между опорами на порожняковой ветви принимают в 2-3 раза больше, чем на грузонесущей:

2.3.7. Вес вращающихся частей роликоопор на 1 м длины конвейера рассчитывают по формулам, Н/м:

- для грузонесущей ветви

;

- для порожняковой ветви

где и - вес вращающихся частей роликоопор соответственно на грузонесущей и порожняковой ветвях конвейера, Н;

и - расстояние между роликоопорами соответственно на грузонесущей и порожняковой ветвях конвейера, м.

2.3.8. Специфические местные сопротивления на разгрузочном устройстве определяют по эмпирическим формулам, Н:

- для разгрузочной тележки

,

- для сбрасывающего плужка

,

где - ширина ленты, м;

- вес груза на 1 м длины конвейера, Н/м.

2.3.9. Специфические местные сопротивления на загрузочном устройстве определяют по формулам, Н:

- при трении груза о борт, на который лента не опирается

;

- при трении груза о борт, на котором лежит лента

,

где - вес груза на 1 м длины конвейера, Н/м;

- длина загрузочного устройства, м.

 

2.4. Тяговый расчет

2.4.1. Тяговый расчет начинают с составления расчетной схемы конвейера: реальную схему (рисунок 1), содержащую приводные барабаны 1 и 4, отклоняющие барабаны 3, 5, 7, очистные устройства 2 и 6, загрузочные и разгрузочные устройства, заменяют на предельно упрощенную схему (рисунок 2). Приводную станцию вне зависимости от ее сложности изображают одним кружком, отклоняющие барабаны оставляют в минимальном количестве, необходимом для вычерчивания схемы, места загрузки и разгрузки сдвигают к концам конвейера.

Границы прямолинейных участков обозначают точками, нумеруемые с точки сбегания ленты с приводного барабана по ходу ее движения.

 
 

Рисунок 1 - Схема ленточного конвейера

 

 
 

 

Рисунок 2 - Расчетная схема ленточного конвейера

2.4.2. Сила тяги нижней порожняковой ветви, Н

, (1)

где - коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления, имеющиеся на любом конвейере (отклоняющие барабаны, очистные устройства), принимают в зависимости от длины конвейера (см. табл. 7 приложения Б);

- коэффициент, учитывающий условия работы конвейера (см. табл. 8 приложения Б);

- угол наклона конвейера к горизонту, град.

Сила тяги верхней грузонесущей ветви, Н

, (2)

где - сумма местных сопротивлений на разгрузочных и загрузочных устройствах.

В формулы (1), (2) знак (+) у становится тогда, когда лента на рассматриваемом участке движется снизу вверх, а знак (-) – если лента движется сверху вниз. Так, например, на участке 1-2 (рисунок 2) лента движется вниз, поэтому в формуле для у должен быть принят (-), а в формуле (2) для данного случая знак (+).

2.4.4. Определив значения и , строят диаграмму натяжений. Проводят ось ординат (ось натяжений), на которую наносят отметки масштаба сил, но ось абсцисс (ось длины контура) не проводят, а только подразумевают. Для вычерчивания диаграммы натяжений на оси ординат в произвольном месте наносят точку 1 (точка сбегания ленты с приводного барабана). Точка 2 будет находиться от точки 1 на расстоянии (длина конвейера) по перпендикуляру к оси ординат (в направлении подразумеваемой оси абсцисс) и на расстоянии в направлении оси ординат, поскольку сила тяги есть разность натяжений в точках 1 и 2. Если по результатам вычислений сила тяги получена со знаком (+), то ее значение откладывают по направлению оси ординат вверх (рисунок 3, а), если сила тяги по результатам вычислений получена со знаком (-), то ее значение откладывают по направлению оси ординат вниз (см. рисунок 3, б). Поскольку линейная функция , то график на участке 1 - 2 будет прямой линией.

 

 

 
 

Рисунок 3 - Фрагмент диаграммы для определения минимального натяжения ленты

 

2.4.5. Точка 3 совпадает с точкой 2 (длиной тягового органа на поворотном пункте и его сопротивлением, при расчете натяжений методом диаграмм пренебрегают).

2.4.6. Точка 4 будет находиться от точки 3 на расстоянии (в данном случае = ) в направлении оси абсцисс и на расстоянии в направлении оси ординат.

Точки 3 и 4 соединяют прямой и получают диаграмму натяжений, не имеющую нанесенной оси абсцисс (рисунок 3).

2.4.7. Несмотря на незавершенный характер диаграммы, она показывает, в какой точке натяжение минимальное, в какой точке натяжение максимальное, чему равно тяговое усилие приводного блока. Эту величину определяют по диаграмме с учетом масштаба сил или по формуле.

По формуле

с учетом знаков.

2.4.8. Для окончания диаграммы необходимо нанести ось абсцисс, соответствующую ограничениям по минимуму натяжения тягового органа. Необходимо рассмотреть следующие ограничения:

- повсеместное растяжение тягового органа;

- натяжение тягового органа, не допускающее срыва сцепления на приводе;

- минимальное натяжение грузонесущей ветви ленты по допустимой стреле провеса ленты между роликоопорами.

2.4.9. По первому условию от точки с минимальным натяжением тягового органа вниз откладывают значение повсеместного растяжения и проводят прямую (предполагаемая ось абсцисс), перпендикулярную оси ординат. На рисунке 4, а отложено вниз от точки 1, а на рисунке 4, б – вниз от точки 2.

Минимальное натяжение ленты по условию повсеместного растяжения, Н

2.4.10. По второму условию определяют минимально допустимое натяжение сбегающей ветви ленты, не допускающее срыв сцепления на приводе, Н

,

где - тяговое усилие приводного блока, Н;

- запас тяговой способности привода, принимаемый 1,3¸1,4;

- угол обхвата приводного барабана лентой, град;

- коэффициент сцепления ленты с барабаном (табл. 9 приложения Б).

Значение принимают с учетом угла обхвата приводного барабана лентой, материала и состояния поверхности приводного барабана (табл. 9 приложения Б).

2.4.11. Значение откладывают вниз от точки 1, соответствующей точке сбегания ленты с приводного барабана и проводят прямую (предполагаемую ось абсцисс), перпендикулярную оси ординат.

2.4.12. По третьему условию определяют минимальное натяжение груженной ветви ленты, исходя из допустимой стрелы провеса ленты между роликоопорами, Н

,

где - расстояние между роликоопорами на грузонесущей ветви, м;

- вес груза на 1 м длины конвейера, Н/м;

- вес 1 м длины ленты, Н/м.

Бóльшую из величин рекомендуется принимать для быстроходных сильно нагруженных лент.

2.4.14. Значения откладывают вниз от точки, соответствующей минимальному натяжению грузовой ветви и проводят прямую (предполагаемую ось абсцисс), перпендикулярную оси ординат.

2.4.14. За действительную ось абсцисс выбирают такую, которая является нижайшей, например, на рисунке 4, а за действительную ось абсцисс принимается ось, проведенная по условию минимально допустимого натяжения сбегающей ветви ленты, не допускающего срыв сцепления на . На рисунке 4, б за действительную ось абсцисс принимается ось, проведенная из условия минимального натяжения груженой ветви ленты по допустимой стреле провеса ленты между роликоопорами.

2.4.15. Для придания диаграмме законченного вида необходимо:

- указать направление оси абсцисс (оси длины контура);

- на оси ординат нанести отметки масштаба сил и проставить соответствующие числовые значения;

- указать натяжения в сечениях тягового органа в точках 1 - 4;

- указать максимальное натяжение в сечении гибкого тягового органа.

 
 


Рисунок 4 - Диаграмма натяжения тягового органа

2.5. Усилие натяжного барабана.

2.5.1. Усилие натяжения должно уравновешивать натяжение обеих ветвей ленты, Н

Значения принимают из диаграммы.

2.6. Определение мощности и выбор двигателя.

2.6.1. Если (двигательный режим), то мощность двигателя определяют из формулы, кВт

.

При тормозном режиме , который может возникать при транспортировании груза под уклон:

,

где - тяговое усилие на барабане, Н;

- скорость движения ленты, м/с;

- коэффициент режима. Для одноприводных ленточных конвейеров =1;

- коэффициент полезного действия. Для одноприводных ленточных конвейеров =0,87-0,92.

2.6.2. По полученной расчетной мощности выбирают асинхронный двигатель по табл. 12 приложения Б или из работы [12] и выписывают его техническую характеристику:

Характеристика двигателя

Показатели Значения показателей
Тип двигателя АК 60-4
Мощность на валу, кВт  
Режим работы Н
Частота вращения вала двигателя, мин -1  
 
Момент инерции, кг · м 2 0,11
Масса, кг  
Габаритные размеры, мм:  
высота  
ширина  
длина  

2.7. Количество прокладок

2.7.1. Количество прокладок в ленте находится из табл. 11 приложения Б и формулы

где - наибольшее натяжение ленты по диаграмме натяжения, Н;

- запас прочности ленты (см. табл. 10 приложения Б);

- предел прочности на разрыв прокладки на 1 м ее ширины, Н/ м (см. табл. 11 приложения Б);

- ширина ленты, м.

По условию сохранения формы ленты между опорами . Заводы обычно поставляют ленты с = (3¸8).

2.7.2. Толщина ленты, мм

,

где - толщина рабочей обкладки ленты, мм (табл. 11 приложения Б);

- толщина нерабочей обкладки ленты, мм (табл. 11 приложения Б);

- толщина прокладки, мм (табл. 11 приложения Б).

2.7.3. Масса 1 м ленты, кг

,

где - ширина ленты, м;

- толщина ленты, мм.

2.8. Размеры барабанов

2.8.1. Диаметр приводного барабана по условию отсутствия расслоения ленты от изгибных напряжений, мм

- для лент с основой из хлопчатобумажных тканей

,

- для лент с основой из синтетических тканей

.

2.8.2. Диаметр приводного барабана по допустимому удельному давлению ленты на поверхность барабана, м

,

где - максимальное натяжение ленты, Н (по диаграмме натяжений);

- ширина ленты, м;

- допускаемое удельное давление, принимаемое 0,4 МПа.

2.8.3. Диаметр приводного барабана принимают по большему из полученных значений в соответствии со стандартным рядом:

=250; 315; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 мм

2.8.4. Длину барабана принимают на 150-200 мм больше ширины ленты

.

2.8.5. Диаметр хвостового (натяжного) барабана принимают равным, мм

.

2.8.6. Диаметр отклоняющих барабанов принимают равным, мм

.

2.8.7. Диаметр отклоняющего барабана, служащего для увеличения угла обхвата приводного барабана , принимают равным, мм

.

2.8.8. Принимаемые диаметры барабанов должны соответствовать стандартному ряду (см. п. 2.8.3).

2.9. Частота вращения приводного барабана, передаточное число редуктора, ход натяжного устройства.

2.9.1. Частота вращения приводного барабана определяется, исходя из скорости движения ленты и принятого диаметра барабана, мин -1

.

2.9.2. Расчетное передаточное число редуктора определяют, исходя из соотношения частоты вращения двигателя к частоте вращения приводного барабана

,

где - частота вращения вала двигателя, мин -1.

2.9.3. По табл. 11-13 приложения А или из источников [7, 12, 13] выбирают редуктор, исходя из необходимого передаточного числа, частоты вращения вала электродвигателя и его мощности, при этом режим работы считают непрерывным. Техническую характеристику редуктора и его межосевые расстояния записывают в следующем виде:

 

 

Характеристика принятого редуктора

Показатели Значения
Обозначение, серия Ц2-350
Передаточное число 32,42
Выходной конец тихоходного вала М
Схема сборки  
Мощность, передаваемая редуктором, кВт 10,7
Частота вращения, мин -1  
Режим работы Н
Межосевые расстояния, мм  
быстроходной ступени  
тихоходной ступени  
Масса, кг  
Габаритные размеры, мм:  
высота  
ширина  
длина  

 

Размеры редуктора выписывают из источников [7, 12, 13] или табл. 14, 15 и 16 приложения А.

 

2.9.3. Ход натяжного устройства должен компенсировать упругое и остаточное удлинение ленты. Длина хода, м

,

где - ширина ленты, м;

- длина конвейера, м.

 


Приложение А

ПАРАМЕТРЫДЛЯ РАСЧЕТА МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА ГРУЗА

 

Таблица 1 - Значения КПД блоков

Характеристика опоры Характеристика условий работы опоры
Опоры скользящего трения Плохая смазка, работа в условиях высоких температур 0,94 0,885 0,83 0,79 0,74 0,70 0,66 0,62 0,58 0,54
Редко смазывается 0,95 0,90 0,86 0,82 0,78 0,74 0,70 0,67 0,63 0,60
Нормальная периодическая смазка 0,96 0,92 0,89 0,85 0,82 0,79 0,75 0,72 0,70 0,67
Опоры на подшипниках качения Плохая смазка, работа в условиях высоких температур 0,97 0,94 0,91 0,89 0,86 0,84 0,81 0,79 0,76 0,74
Нормальная густая смазка, работа в условиях нормальных температур 0,98 0,96 0,94 0,92 0,91 0,89 0,87 0,85 0,84 0,82

 

Примечание - При выборе КПД блока предпочтение отдается условиям, обеспечивающим большие значения КПД.

 

 


Таблица 2 – Минимально допускаемый коэффициент использования каната (минимальный коэффициент запаса прочности каната)

Группа классификации механизма Минимально допускаемый коэффициент использования каната ZP
По ИСО 4301/1 По ГОСТ 25835-83 Подвижные канаты Неподвижные канаты
М1 М2 М3 М4 М5 М6 М7 М8 1М 1М 1М 2М 3М 4М 5М 6М 3,15 3,35 3,55 4,0 4,5 5,6 7,1 9,0 2,5 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,0

 

 

Таблица 3 – Коэффициенты выбора h1 и h2 (ИСО 4308/1-86)

Классификационная группа механизмов по ИСО 4301/1 Коэффициенты вибора диаметров
Барабан h1 Блок h2
М1 М2 М3 М4 М5 М6 М7 М8 11,2 12,5 22,4 12,5 22,4

 

 

Таблица 4 - Номинальные линейные размеры, мм (по ГОСТ 6636-69)

60; 63*; 67*; 71*; 75; 80*; 85; 90*; 95; 100*; 105;
110*; 120; 125*; 130; 140*; 150; 160*; 170; 180*; 190; 200*;
210; 220*; 240; 250*; 260; 280*; 300; 320*; 340; 360*; 380;
400*; 420; 450*; 480; 500*; 530; 560*; 600; 630*; 670; 710*;
750; 800*; 850; 900*; 950; 1000*          
Примечание - *) Числа со звездочкой предпочтительнее чисел без звездочки

 

 

Таблица 5 – Стальные проволочные канаты (избранные данные)

 

Эскиз Диаметр каната, мм Расчетная площадь сечения всех проволок, мм 2 Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната, кг Маркировочная группа, МПа
       
Разрывное усилие каната в целом Sраз, кН, не менее
Канат двойной свивки типа ЛК-Р, конструкции 6´19(1+6+6/6)+1о.с. ГОСТ 2688-80 8,3 26,15   34,8 36,95 38,15
9,1 31,18   41,55 44,1 45,45
9,9 36,66 358,6 48,85 51,85 53,45
  47,19 461,6 62,85 66,75 68,8
  53,87   71,75 76,2 78,55
    596,6 71,05 81,25 86,3  
  74,4   86,7 98,95    
  86,28     114,5   125,5
16,5 104,61   121,5   147,5  
  124,73         181,5
19,5 143,61          
  167,03   194,5     243,5
22,5 188,78         275,5
  215,49   250,5   304,5  
        324,5   355,5
  274,31         399,5
  297,63   346,5      
30,5 356,72   415,5   504,5  
  393,06     523,5    
33,5 431,18   502,5   610,5  
  512,79          
39,5 586,59     781,5    
  668,12          
Канат двойной свивки типа ЛК-З, конструкции 6´25(1+6; 6+12)+1о.с. ГОСТ 7665-80 8,1   236,5 31,9 33,95 35,1
9,7 34,75 342,5 46,3 49,15 50,85
11,5 47,12   54,9 62,7 66,65 68,9
  61,38   71,5 81,75 86,6 89,45
14,5 77,5 763,5 903,5 102,5    
  95,58 941,5 110,5 126,5 134,5 139,5
17,5 115,72   134,5 153,5 163,5  
19,5 137,81 1357,5     194,5  
  161,81   188,5   228,5  
22,5 188,5     250,5 266,5  
  216,42   251,5   305,5 316,5
25,5 246,27   286,5 327,5    
27,5 278,1   323,5 369,5   406,5
  311,77          
  382,52   445,5 509,5   559,5
35,5 463,2 4562,5   616,5   677,5
38,5 548,71     730,5 776,5  
  644,55     857,5 911,5  

Таблица 6 – Техническая характеристика крановых электродвигателей с короткозамкнутым ротором 50 Гц, 220/380 и 500В



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: