Пластинчатые стационарные конвейеры общего назначения(ГОСТ 22281)

РАСЧЕТ ПЛАСТИНЧАТОГО И СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА

 

 

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Подъемно-транспортные установки»

 

 

Набережные Челны

2006 год.

 

Печатается по решению научно-методического совета Камской государственной инженерно-экономической академии.

Расчет пластинчатого и скребкового конвейера: Методическое указание к курсовому проекту/ Составитель Галиакбаров А.Т.. – Набережные Челны: ИНЭКА, 2006. - 11 с.

 

 

Методические указания предназначены в помощь студентам при подготовке и выполнении курсового проекта по курсу «Подъемно-транспортные установки»

 

Ил.: 2.

 

Рецензент к.т.н., доцент

 

 

Камская государственная

инженерно-экономическая академия

2006 г.

ПЛАСТИНЧАТЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

Пластинчатыми называют конвейеры, перемещающие грузы на настиле, образованном из отдельных пластин, прикрепленных к гибкому тяговому элементу или составляющих одно целое с ним. Во избежание падения груза с настила в ряде случаев конвейеры снабжают неподвижными или подвижными (перемещающимися вместе с настилом) бортами.

Типы и область применения

Пластинчатые конвейеры (рис. 5.15, а) применяют для транспортирования насыпных (крупнокусковых, абразивных), волокнистых и штучных грузов.

Рис. 1. Пластинчатый конвейер: а — внешний вид: 1 — приводная звездочка; 2 — цепь; 3 — пластина; 4 — каток; 5 — направляющая тина; 6 —станина; 7—загрузочная воронка; и¹—натяжная звездочка; 9— натяжное устройство; 10 — разгрузочная воронка; 11 — редуктор; 12 — электродвигатель; б— ходовая часть конвейера с плоским настилом и тяговым элементом

 

 

При перемещении пластинчатым конвейером грузы-изделия иногда подвергаются технологическим операциям - мойке, окраске, охлаждению и т. п.

По конструкции настила и расположению трассы различают вертикально замкнутые конвейеры общего назначения (горизонталь­ные, наклонные и комбинированные) и изгибающиеся конвейеры с пространственной трассой. К специальным пластинчатым конвейерам условно относят планочные и прутковые конвейеры, эскалаторы и т. п.

Пластинчатые конвейеры бывают стационарными и передвиж­ными.

Примерная область применения пластинчатых конвейеров при­ведена в табл. 5.31.

Основные параметры и размеры пластинчатых конвейеров выби­рают из следующих предусмотренных ГОСТ 22281 рядов:

Ширина настила, мм 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600

Высота борта (внутренний размер) 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 365; 400; 450; 500

H_б,мм

Шаг тяговой цепи, мм 80, 100; 125; 160; 200,250; 315; 400; 500; 630; 800

Число зубьев звездочек 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13

Скорость ходовой части, м/с 0,10; 0,016; 0,025; 0,040; 0,050; 0,063; 0,080; 0,100;

0,125; 0,160; 0,200; 0,250; 0,315; 0,400; 0,500; 0,630, 0,800, 1,0

Номинальная производительность 10; 16; 25; 32; 40; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400;

по насыпному грузу, м³/ч 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000

Пластинчатые стационарные конвейеры общего назначения(ГОСТ 22281)

 

Конструктивная схема настила

Тип конвейера и обозначение

Область применения

 

Плоский разомкну­тый ПР Для транспортирования штуч­ных грузов

 

Плоский сомкнутый ПС Для транспортирования тарно- штучных и насыпных (кусковых) грузов

Безбортовой волнистый Для транспортирования средних и тяжелых тарно-штучных и на­сыпных грузов температурой до 300 °С, требующих повышенной защищенности ходовой части от просыпи. Возможность работы при угле наклона до 30°

Бортовой волнистый БВ Для транспортирования насып­ных грузов. Возможность ра­боты при угле наклона до 30°

Коробчатый КМ Для транспортирования насыпных Грузов

Коробчатый глубокий КГ То же

 

Ширину настила при транспортировании штучных грузов выбирают в зависимости от габаритных размеров груза, так же как и для ленточных конвейеров.

Элементы конвейеров

Грузонесущий элемент. Согласно ГОСТ 22281 грузонесущим эле­ментом является настил; его изготавливают из стальных пластин, пластмассовых или деревянных планок. Определяющим в конструк­тивном исполнении настила является вид груза, подлежащий транс­портированию.

В зависимости от конструкции настила ГОСТ 22281 устанавливает шесть типов конвейеров (см. табл. 5.31); конвейеры каждого типа изготавливают двух исполнений - с катками и без катков. У конвейе­ров первого типа ходовые катки служат опорными элементами; в конвейерах без катков опорными элементами служат ролики, укреп­ленные на станине, по которым движутся втулочные или роликовые цепи конвейера.

Тяговый элемент. Согласно ГОСТ 588 тяговым элементом пластин­чатых конвейеров служат, как правило, две пластинчатые катковые цепи (для конвейеров первого исполнения) или две втулочные, роли­ковые или круглозвенные цепи (для конвейеров второго исполнения),

В пищевой промышленности широко используют конвейеры легкого типа с плоским петлевым настилом для транспортирования мелких штучных грузов (бутылки, банки, мелкие детали). В этих случаях конвейерные цепи объединяют с настилом (см. рис. 5.15, б); такой настил скользит по металлическим или пластмассовым направ­ляющим путям.

Видом тягового элемента определяется и конструкция звездочек и блоков.

Натяжное устройство. Пластинчатые конвейеры снабжены винто­вым или пружинно-винтовым натяжным устройством. Они обычно устанавливаются на концевых звездочках, причем в двухцепных конвейерах одну из концевых звездочек насаживают на вал без шпонки, что обеспечивает ее самоустановку по положению шарниров цепи. Ход натяжного устройства зависит от шага тяговой цепи (не менее 1,6...2шага).

Привод конвейеров общего назначения (обычно один) располагает­ся в головной части. Состоит из приводных звездочек, передаточного механизма и электродвигателя: приводные звездочки (ГОСТ 592) имеют 6...12 зубьев; передаточный механизм - редуктор или редуктор с дополнительной зубчатой или цепной передачей. При необходимости плавного бесступенчатого изменения скорости между электродвигате­лем и редуктором устанавливают вариатор скорости.

Опорные конструкции. Направляющие пути изготавливают из уголков, швеллеров, а для тяжелых конвейеров - из узкоколейных рельсов. Станину конвейера выполняют в виде отдельных секций длиной 4...6 м, сваренных из прокатных профилей.

Расчет конвейеров

Исходные данные. Для проектного расчета исходными данными являются производительность, вид груза и его физико-механические свойства (масса, размеры, насыпная плотность и др.), схема трассы и режим работы.

Задачей проектного расчета, как указано в - 5.4, является опреде­ление геометрических параметров конвейера, выбор типа, размера тягового элемента, расчет мощности привода, выбор электродвигателя и передаточного механизма.

Выбор типа настила и определение его ширины. Тип настила выбирают в зависимости от вида груза согласно ГОСТ 22281. Для штучных грузов используют настилы всех типов, но предпочтительны­ми являются плоские безбортовые; для насыпных грузов - безборто­вые плоские сомкнутые и волнистые настилы с неподвижными борта­ми; при транспортировании насыпных и штучных грузов, преимущест­венно горячих - бортовые плоские и волнистые настилы, для исклю­чительно насыпных грузов при больших углах наклона (до 45...60°) -бортовые коробчатые.

Угол наклона а конвейера определяется характеристикой транс­портируемого груза. Для насыпных грузов

при гладком настиле а = ф_д - (6...9⁰);

при волнистом настиле а = ф_д - (3...5⁰),где ф_д — угол трения груза о настил в движении.

Меньшие значения в скобках - для настилов с бортами, большие - без бортов.

В любом случае а≤ ф₁ - 5⁰, здесь - угол естественного откоса груза в движении.

Ширину настила В_n(м) конвейера при транспортировании сыпучих

грузов определяют, исходя из заданной производительности:

Q = 3600 *A υ p, (5.51)

где А = A1 - площадь сечения насыпного груза на настиле без Сортов (рис. 5. 16, а):

где А = A₂ + A₃ - площадь сечения насыпного груза на настиле с бортами(рис.5.16, б, в):

Исходя из этого, ширина настила без бортов (м) при транспортиро­вании насыпных грузов

(5.52)

Ширина настила с бортами (подвижными или неподвижными)

(5.53)

где К_н — коэффициент, учитывающий уменьшение площади поперечного сечения груза на наклонном участке конвейера (табл. 5.32); ф₁ - угол естественного откоса груза в движе­нии, ф₁ =(0,32...0,45°) ф, здесь ф - угол естественного откоса груза в покое;

- коэффициент наполнения сечения настила по высоте бортов h₆; ф = 0,65...0,8.

Рис.5.16. Поперечное сечениенасыпного груза на настиле пластинчатого конвейера; - без бортов; б - с подвижными бортами; с - с неподвижными бортами

5.32. Значения коэффициента K_н для пластинчатых конвейеров

 

Угол наклона, град	Настил
без бортов	с бортами

До 10 1,00 1,00

10...20 0,90 0,95

Свыше 20 0,85 0,90

Скорость конвейера выбирают обычно в пределах 0,05... 0,63 м/с (пределы скоростей по нормальному ряду по ГОСТ 22281). При использовании в качестве тягового элемента сварных круглозвенных цепей скорость можно увеличить до 1,25 м/с.

При определении ширины настила по формуле (5.53) предваритель­но выбирают высоту борта:

Наибольший размер куска груза, мм 160 200 250 350 450

Наименьшая высота борта, мм 100 125 160 200 250

Ширину настила при транспортировании штучных грузов выбирают с учетом их габаритных размеров и способа укладки:

(5.54)

где B_r - наибольший поперечный размер груза, м.

Полученную по формулам (5.53) и (5.54) ширину настила необ­ходимо округлить до ближайших (из нормального ряда) размеров по ГОСТ 22281.

Выбор типоразмера цепи. Максимальное статическое натяжение цепей F_cr.max (цепи) пластинчатого конвейера с подвижным бортовым или безбортовым настилом можно ориентировочно для проектного расчета и предварительного выбора типоразмера цепи определить по приближенной формуле

(5.55)

где F_min - наименьшее натяжение цепей; для пластинчатых конвейеров F_min =2,0... 3,0 кН; w — коэффициент сопротивления движению ходовой чести конвейера; для втулочно-катковых цепей

q_г—линейная нагрузка на 1 м длины от груза, Н/м; q_{к -} линейная нагрузка на 1 м длины от движущихся частей конвейера, Н/м: при ориентировочных расчетах значения коэффи­циента сопротивления можно приникать по табл. 5.33.

 

5.33Ориентировочные значения коэффициента w для пластинчатых цепей

здесь В_н — ширина настила, м; А _н — коэффициент, зависящий от типа настила, Н/м; для стального бортового настила ориентировочные значения А _{н я} принимают по табл. 5.34;

 

Ориентировочные значения коэффициента А_н для стального настила

Легкий 350 500 700 400 500 700

Средний 500 600 900 600 700 1000

Тяжелый 700 1000 1300 800 1100 1500

 

L_Г, L_Х — длина горизонтальной проекции груженой и холостой (незагруженной) ветвей конвейера, м; H — высота подъема груза, м; W_б — сопротивление трения груза о неподвижные борта, Н:

(5.57)

здесь f - коэффициент трения насыпного груза о стенки борта (см. приложение 16); h₆ - рабочая высота борта; l₆ - длина бортов; n_б — безразмерный коэффициент бокового давле­ния:

для приближенных расчетов принимаютn_б = 1.

При скорости полотна выше 0,10 м/с тяговые цепи следом рассчитыватьс учетом динамических нагрузок:

(5.58)

где F_р - расчетная нагрузка, Н; F_д- динамическая нагрузка, действующая на цепь, Н;

К_д - коэффициент динамических нагрузок; при скорости полотна от 0,1 до 0,3 м/с К_д= 1,15; выше 0,3 м/с - К_д = 1,25.

Далее определяют разрушающую нагрузку F_разр ≥ nF_р и выбирают типоразмер цепи.

Если тяговый элемент двухцепной, то расчетная нагрузка на одну цепь

(5.59)

где F_р2 - расчетная нагрузка, определенная по формуле (5.58); К_н - коэффициент нерав­номерности распределения нагрузки между тяговыми цепями, К_н ≈ 1,6...1,8.

Выбор двигателя. Тяговое усилие (в Н) на приводных звездочках

(5.60)

где F_min - минимальное натяжение цепи, Н; F_min - (2,0...3,0_:)Н; W_зе - сила сопротивления вращению приводных звездочек, Н [см. формулу (5.35)]:

где ξ - обобщенный коэффициент сопротивления вращению звездочек; ξ = 0,04…0,07.

Потребная мощность двигателя (кВт)

При проектировочном расчете можно ограничиться этими резуль­татами. При подробном расчете необходимо провести тяговый расчет по отдельным участкам (см. § 5.4). По уточненному максимальному натяжению тягового элемента следует провести проверочный расчет выбранной ранее цепи на прочность, определить мощность двигателя и выбрать двигатель. Определить необходимое передаточное отношение между валом двигателя и приводным валом конвейера и составить кинематическую схему привода конвейера.

 

СКРЕБКОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

Скребковые конвейеры - это транспортирующие машины, в которых груз перемещается волочением по желобу или трубе прямо­угольного или круглого сечения.