Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное агентство по образованию

Тверской государственный технический университет

Кафедра «Строительные дорожные машины и оборудование»

Расчет пластинчатого конвейера

Курсовая работа

Вариант № 4

Выполнил: студент группы

НТС-1204Джафаров И.Р.

Принял: Корнев Г.П.

Тверь 2015 г

Исходные данные:

Производительность Q=400 т/ч

Горизонт. Проекция трассы L=120 м

Высота транспортирования Н=8 м

Класс использования по времени В2

Класс использования производительности ПЗ

Класс использования по грузоподъемности НЗ

Класс использования по нагружению ЦЗ

Место установки - открытая площадка

Тип загрузочного устройства - воронка

Тип разгрузочного устройства - головные звездочки

Вид груза - щебень

Насыпная плотность p=1800 кг/м3

Степень образивности Д

Крупность, размер частиц, a =10…..60 мм

Угол естественного откоса в покое Фn=40

Подвижность частиц - средняя

Введение

1. Определение основных параметров

2. Выбор типа настила и определение его ширины

3. Приближенный тяговый расчет

4. Тяговый расчёт

5. Определение мощности и выбор двигателя

6. Расчёт и выбор редуктора

7. Определение расчётного натяжения тягового элемента

8. Выбор тормоза

10. Выбор муфт

11.Натяжное устройство

Список используемой литературы

Введение

Пластинчатые конвейеры широко распространены в пищевой промышленности и применяются для транспортирования как штучных, так и насыпных грузов, например, соли, известняка и других крупнокусковых грузов. Пластинчатые конвейеры часто являются элементами технологических линий розлива, расфасовки и упаковки пищевых продуктов.

Полотно этих конвейеров изгибается в вертикальной плоскости, а в ряде конструкций (при применении двухшарнирной или круглозвенной цепи) - в горизонтальной.

Устройство пластинчатого конвейера.

Пластинчатый конвейер состоит из приводного устройста, натяжного и пластинчатой катковой цепи с пластинами, образующими настил, движущийся по направляющим, поддерживающим рабочую и холостую ветви конвейера.

Разгрузка происходит с полотна конвейера при проходе лотков через приводные звездочки, а загрузка может производиться через загрузочную воронку в любом месте рабочей ветви конвейера.В передней части пластины для транспортирования сыпучих грузов имеют закругленную форму, перекрывающую часть следующего лотка, что создает непрерывность полотна конвейера.

Плоский безбортовой настил применяется главным образом для транспортирования штучных грузов. Пластины полотна крепятся к звеньям тяговой цепи сваркой, с помощью болтов или заклепок.

1. Определение основных параметров

Определим характеристики транспортируемого груза.

Вид груза - Щебень; ;насыпная плотность груза; угол естественного откоса груза в покое, а в движении; Согласно коэффициент трения груза по стальному настилу для щебня fв=0,47…0,53, принимаем;fв=0,53.

Для заданных условий выбираем двухцепной конвейер общего назначения с длиннозвенными тяговыми пластинчатыми цепями и звездочками с малым числом зубьев. С учетом этого принимаем скорость конвейера.

Рис. 1. Общий вид конвейера.

1 электродвигатель;

2 - рама привода;

3 - разгрузочная воронка;

4- приводная звездочка;

5 - верхний ограждающий,борт;

6 - грузонесущее полотно;

7 - рама конвейера;

8- нижний ограждающий борт;

9 - переходная секция;

10- ограждение переходного устройства;

11 - натяжное устройство;

12 - ограждение

Объемная производительность, соответствующая расчетной производительности, составляет

конвейер настил тяговый натяжение

2. Выбор типа настила и определение его ширины

С учетом параметров груза и выбираем бортовой настил, так как для транспортирования насыпного груза пригодны только конвейеры с бортовым настилом. Согласно для насыпных грузов тип настила выбирают с учётом угла наклона конвейера. Заданный угол наклона конвейера при гладком и волнистом настилах должен удовлетворять условию - угол естественного откоса груза в движении. Волнистый и коробчатые профили обеспечивают возможность транспортирования грузов под углом наклона к горизонту до, при применении гладкого настила угол подъёма не может превышать.

Определим конструкцию настила.

Согласно по ГОСТ 2035-54

выбираем бортовой волнистый настил среднего типа (рис. 5).

Рис. 2. Волнистый бортовой настил.

Определим высоту бортов. Согласно :

Принимаем

Находим требуемую ширину настила.

где - производительность, т/ч;

Скорость конвейера, 0.3 м/с;

Угол естественного откоса груза (щебня) в покое;

Коэффициент угла наклона конвейера, ;

Высота борта, м;

Коэффициент использования высоты борта .

Так как груз мелкокусковой, то проверка настила по гранулометрическому составу груза не требуется.

Из ряда ГОСТ 2035-54, согласно источнику принимаем ближайшее большее значение ширины настила, которому соответствует значение высота бортов h = 200 мм и скорость полотна равная 0.3 м/с

3. Приближенный тяговый расчет

Максимально возможная сила натяжения цепи:

Согласно

где - начальное натяжение цепи, Н;

Горизонтальная проекция полной длины загруженной ветви конвейера, м;

То же для незагруженной ветви конвейера, м;

Линейная нагрузка от ходовой части конвейера, Н/м;

Для металлического настила .

А - эмпирический коэффициент; А=100 -

Коэффициент сопротивления движению ходовой части на прямолинейных участках.

Для катков на подшипниках скольжения

Определим разрывное усилие

По найденному усилию выбираем цепь по ГОСТ 588-81 цепь М450 с максимальной разрушающей нагрузкой 450 кН, шагом

Размеры, мм

Примечания. 1. Шаг цепи / выбирается из ряда: 40; 50; 63; 80;100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000.

2. Для цепи М20 / = 40...160; для М28 и М40 / = 63...250; для М56 / = 63...250; для М80 t = 80...315; для Ml 12 / = 80...400; для М160 / = 100...500; для М224 / = 125...630; для М315 / = 160...630; для М450 / = 200...800; для М630 t = 250...1000; для М900 t = 250...1000; для М1250 / = 315...1000.

4. Тяговый расчёт

Принимаем,для пластинчатых конвейеров принимают Smin= 1000…2000 Н

Натяжение в характерных точках контура:

где коэффициент увеличения цепи при огибании звёздочки )

Тяговое усилие на приводных звездочках:

5. Определение мощности и выбор двигателя

Тяговое усилие на приводной звёздочке или окружная сила на приводной звёздочке: при кзв = 1,1 по

При КПД привода конвейера з=0,85 требуемая мощность двигателя определяется по формуле

где W - окружная сила на приводной звездочке, Н; х - скорость конвейера; з - КПД передаточного механизма привода конвейера; предварительно можно принять з = 0,85...0,95.

Установочная мощность двигателя:

Коэффициент учитывающий возможное увеличение потерь =1.1

	Марка двигателя		nДВ, об/мин			Типоразмер редуктора

Из таблицы П2.6. выбираем электродвигатель серии 4А225М8У3 с мощностью N=30 кВт при частоте вращения n=735 об/мин

В конвейерах используют двигатели общего назначения серии АИР. Выбирая двигатель, следует учитывать, что при одной и той же мощности двигатели с большей частотой вращения имеют меньшую массу, поэтому они предпочтительнее. Окончательный выбор частоты вращения проводят после кинематического расчета.

Кинематический расчёт.

Zзв- число зубьев звездочки, принимаем Zзв=8 ( прил. LXXXIII)

Диаметр начальной окружности приводной звездочки

D=1.3( прил. LXXXIII), м

Частота вращения приводной звездочек (приводного вала)

nзв =60х/(рDзв)=600,3/(3,141.3)=4,41 об/мин

Передаточное число привода определяется по отношению частот вращения выбранного по мощности электродвигателя

Передаточное число редуктора

u=nдв/ nзв=735/4,41 =147

В качестве передачи мощности возможно использовать редуктор

Ц3У-250 (прил.3.7)

Определяем крутящий момент на приводном валу

В качестве передаточного механизма привода конвейера общего назначения используют стандартные редукторы, поэтому по полученному передаточному числу выбирается стандартный редуктор. При этом мощность, которую может передать редуктор, должна быть больше мощности электродвигателя на 15...25%. Схему исполнения редуктора выбирают в зависимости от компоновки приводной станции.

6. Расчёт и выбор редуктора

Определяем диаметр звёздочки

Определяем передаточное число привода

Расчётная мощность редуктора

где к = 0.65 при непрерывной работе привода в течении 24 часов в сутки и при нагрузке с умеренными толчками

Принимаем редуктор Ц3У-250 с номинальным передаточным числом 160

Эскиз редуктора

Эскиз редуктора Эскиз присоединительных валов

7. Определение расчётного натяжения тягового элемента.

Расчётное усилие в цепи: согласно

Определяем динамическое усилие по формуле (97)

Расчётная скорость цепи

Разрывное усилие цепи:

Так как разрывная нагрузка меньше, чем у выбранной цепи, то окончательно останавливаемся на тяговой цепи М450 (ГОСТ 588-81) с шагом t = 500мм.

8. Выбор тормоза

Для наклонных конвейеров тормоз необходимо предусматривать при условии:

g(qг+ q0)H>W0

Статический тормозной момент при самопроизвольном обратном ходе ходовой части при выключенном электродвигателе

где Ст- коэффициент возможного уменьшения сопротивления движению; Ст= 0,6…0,75; Dзв- диаметр начальной окружности звездочки, м; з - КПД привода.

Расчетный тормозной момент определяется по формуле

где Кт - коэффициент запаса торможения; Кт = 1,5…1,75.

Исходя из расчетного тормозного момента по каталогам выбирается

тормоз (см. прил. П4), согласно.

Отрицательное значение силы означает, что сила трения элементов конвейера выше силы скатывания груза, а следовательно нет необходимости в применении тормозного устройства.

10. Выбор муфт

Муфта для быстроходного вала

Для соединения двигателя с редуктором часто используют упругие втулочно-пальцевые МУВП, т.к. может потребоваться установочные тормоза с тормозным шкивом. Расчетно-тормозной момент определяется по формуле

Tрб=TзвK1K2,

где K1 - коэффициент безопасности, согласно K1=1,3

K2 - коэффициент режима работы, для среднего режима работы K2=1,2

Tрб=(955039,5/700) 1,31,2 = 841 Нм

Принимаем муфту со следующими параметрами (прил. П5.4) Dт=300мм, d=65мм, B=55мм, m=38кг, I=1,13кгм2, Tmax=1100 Нм

(У редуктора dб=50мм,а тут d=65мм;все параметры с d=65мм возьмем на заготовку и рассверливаем под dб=50мм.)

Эскиз муфты

Муфта для тихоходного вала

Для соединения выходного вала редуктора с валом приводной звездочки обычно используют зубчатую или цепную муфту. Применим зубчатую муфту со следующими параметрами

TT"=TрбUобщK1K2зобщ=841501,31,20,65 = 65,5 кНм

Принимаем:МЗ

D=445мм, d=220мм, l=1,4кгм2,мм, m=382кг, Tmax=71кНм

(У редуктора dт=110мм,а тут d=220мм;все параметры с d=220мм возьмем на заготовку и рассверливаем под dт=110мм.)

Эскиз муфты

Эскиз муфты

11.Натяжное устройство

Как правило, используют винтовое натяжное устройство.(согласно рекомендации)

1- Головка винта.

4-Опора (Ползун).

Рис 10.Схема натяжного винтового устройства.

Сводится к расчету передачи винт-гайка. Средний диаметр резьбы винта:

Согласно ().

где -осевая нагрузка на винт;-коэффициент высоты гайки;=1,5……2;-допускаемое давление в резьбе; для закаленной стали по бронзе =8….10;(стр. 94)

Высота гайки,остальные размеры гайки получаются конструктивно.

Список используемой литературы

3. «Проектирование подъемно-транспортных установок», Степыгин и др, 2005 год

5. «Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин», Марон, Кузьмин, 1990 год

7. «Расчеты грузоподъемных машин и транспортирующих машин»,Иванченко, 1985 год

11. «Транспортирующие машины», Спиваковский, 1983 год

14. «Справочник по расчетам ленточных конвейеров», Зеленский, 1986 год

15. «Машины непрерывного транспорта», Зенков, 1988 год

16. « Редукторы и мотор-редукторы. Каталог-справочник». Часть 1. - М.: НИИ информации по машиностроению, 1973 год

17. «Справочник конструктора-машиностроителя», Анурьев, 1980год

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Расчет пластинчатого конвейера, транспортирующего руду: определение ширины настила, максимального натяжения цепей, общего тягового усилия, мощности привода, статического тормозного момента, хода натяжного устройства, винта на сжатие, выбор подшипников.

курсовая работа , добавлен 28.07.2010


Расчет параметров горизонтального пластинчатого цепного конвейера. Выбор типа конвейера и типа настила. Определение нагрузок на транспортную цепь. Расчет и подбор редуктора. Расчет приводного вала, натяжного устройства, винта натяжного устройства.

курсовая работа , добавлен 13.08.2015


Проектирование наклонного ленточного конвейера, транспортирующего сортированный мелкокусковой щебень. Тяговый расчет конвейера. Выбор натяжного устройства привода, ширины ленты, двигателя, редуктора, тормоза, муфт. Определение диаметров барабанов.

курсовая работа , добавлен 18.01.2014


Скорость движения тягового органа конвейера. Выбор тележки и тягового элемента. Определение погонной нагрузки. Тяговый расчет конвейера по контуру. Расчет тягового усилия и мощности привода. Проверка прочности тягового органа и расчет механизма натяжения.

курсовая работа , добавлен 22.11.2009


Общее описание конструкции. Расчет пластинчатого конвейера: ширины полотна конвейера, а также нагрузок на транспортную цепь. Расчет и выбор электродвигателя, редуктора, тяговой цепи, натяжного устройства, подшипников, тормозного устройства, звездочек.

курсовая работа , добавлен 16.12.2014


Определение основных параметров наклонного пластинчатого конвейера и расчет его конструкционных параметров. Анализ прочности наиболее ответственных элементов конвейера, оценка нагрузок на валы, выбор двигателя и редуктора и проект натяжного устройства.

курсовая работа , добавлен 03.11.2010


Определение параметров конвейера и расчетной производительности. Выбор ленты и расчет ее характеристик. Определение параметров роликовых опор. Тяговый расчет ленточного конвейера. Провисание ленты и ее напряжение на барабане. Выбор двигателя, редуктора.

реферат , добавлен 28.12.2012


Исследование условий и режимов работы конвейера. Выбор вида тягового органа, направляющих и поддерживающих устройств конвейера. Определение угла наклона конвейера и длины горизонтальной проекции трассы. Тяговый расчет методом обхода трассы по контуру.

курсовая работа , добавлен 17.02.2014


Расчет параметров ленточного конвейера для транспортировки насыпного груза. Описание конструкции конвейера. Проверка возможности транспортирования груза. Определение ширины и выбор ленты. Тяговый расчет конвейера, его приводной и натяжной станций.

курсовая работа , добавлен 23.07.2013


Годовая производительность, временной ресурс машины. Определение мощности привода и тягового усилия, выбор цепи. Вращающие моменты на входе и выходе редуктора. Подбор подшипников для приводного вала. Компоновка привода конвейера. Выбор и расчет муфт.

Параметры и производительность ленточно-цепного конвейера определяются так же, как и ленточного (см. гл. 6).

В качестве тягового элемента чаще всего применяют сварные комбинированные цепи (табл. III.1.10), пластинчатые (табл. III. 1.11), реже - роликовые и специальные цепи. Несущим элементом служит конвейерная лента по ГОСТ 20-76 (см. параграф 4.4).

Во избежание проскальзывания цепи по ленте должно быть выдержано условие:

где b - угол наклона конвейера, град; f - коэффициент трения между лентой и площадкой цепи: f = 0,3...0,4; w - коэффициент сопротивления движению ленты по боковым роликам: w = 0,04...0,05; k c - коэффициент распределения нагрузки на опорную площадку цепи: k c » 0,45...0,5.

Тяговый расчет конвейера ведется методом обхода по контуру (см. параграф 5.2).

Расчет пластинчатых крутонаклонных конвейеров производится по методике, изложенной в параграфах 8.2 и 8.3. Ширина настила конвейера с бортами определяется по формуле (8.5), и из табл. 7.8 выбираются основные параметры ходовой части конвейера.

Табл. 7.8. Параметры ходовой части пластинчатых конвейеров, имеющих настил с бортами

Ширина настила, мм	Высота бортов, мм	Толщина настила, мм	Тяговая цепь	Погонная масса ходовой части, кг/м
шаг, мм	тяговое усилие цепей, кН	диаметр валика цепи, мм
				11,2

Глава 8. ПЛАСТИНЧАТЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Пластинчатые конвейеры предназначаются для транспортирования острокромочных или горячих материалов, кусковых или штучных грузов (рис. 8.1). Эти конвейеры состоят из тягового органа (в виде одной пли двух бесконечных тяговых цепей) с прикрепленным к нему настилом из отдельных пластин, приводного и натяжного устройств, загрузочного устройства и рамы. При плоском настиле возможно наличие и разгрузочного устройства в виде плужкового сбрасывателя. Привод наиболее часто осуществляется от электродвигателя через редуктор. 8.2. НОРМАТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПЛАСТИНЧАТЫХ КОНВЕЙЕРОВ Типы конвейеров. Пластинчатые конвейеры различаются в основном конструкцией настила (рис. 8.2). Тип конвейера выбирается в зависимости от его назначения. Сведения о пластинчатых конвейерах приводятся в табл. 8.1...8.3.

Рис. 8.1. Схемы пластинчатых конвейеров: а - горизонтального; б - наклонно-горизонтального; в - наклонного; г - горизонтально-наклонно-горизонтального; ПМ - приводной механизм, НУ - натяжное устройство

Рис. 8.2. Типы пластинчатых конвейеров (к табл. 8.1)

Табл. 8.1. Типы пластинчатых конвейеров (ГОСТ 22281-76) и область их применения

Табл. 8.2. Основные размеры пластинчатых конвейеров (ГОСТ 22281-76)

* Для конвейеров типа БВ, КМ и КГ - по внутреннему размеру.

** Внутренний размер.

Табл. 8.3. Скорость движения ходовой части и номинальная производительность пластинчатых конвейеров (ГОСТ 22281-76)

Пластинчатые конвейеры бывают двух исполнений: с ходовой частью с катками; с ходовой частью без катков - катки (опорные ролики) являются элементом металлоконструкции.

Настил и борта. Ширина настила (мм) при транспортировании насыпных грузов принимается из условия

где k – коэффициент: для сортированного груза k = 2,7; для рядового груза k = 1,7; а¢ - наибольший размер типичного куска груза, мм [см. формулы (4.2)...(4.4)].

Ширина настила при транспортировании штучных грузов должна удовлетворять условию

где b 1 - наибольший поперечный размер груза (рис. 8.3) мм; В 1 - запас ширины настила: для безбортовых конвейеров В 1 = 50...100 мм, для бортовых В 1 = 100...150 мм.

Высота бортов при транспортировании насыпных грузов выбирается из табл. 8.4 с учетом данных табл. 8.5.

Высота бортов h при транспортировании штучных грузов принимается 100...160 мм.

Полученные ширина настила и высота бортов должны быть округлены до ближайших размеров по ГОСТ 22281-76 (см. табл. 8.2). Цепи тяговые. Для пластинчатых конвейеров тяговые цепи выбираются согласно данным таблиц III.1.11...III.1.14. Шаг цепей назначается в зависимости от ширины настила (табл. 8.6). Скорость ходовой части (полотна) пластинчатых конвейеров выбирается в зависимости от ширины настила согласно рекомендациям табл. 8.7. Угол наклона. Наибольший угол наклона пластинчатого конвейера при транспортировании насыпных грузов выбирается по табл. 8.8.

Рис. 8.3. Расположение штучных грузов на настиле конвейера: а - при автоматической укладке; б - при ручной укладке

При номинальной ширине настила, мм

Примечание. Предпочтительны размеры, помещенные между линиями.

Табл. 8.8. Наибольшие допустимые углы наклона пластинчатых конвейеров при транспортировании сыпучих грузов

* r - угол трения груза (настил в движении), град.

При этом необходимо, чтобы угол наклона конвейера

где j д - угол естественного откоса груза в движении, град [см. 4.6)].

Натяжное устройство. Ход натяжного устройства выбирается в зависимости от шага тяговых цепей (табл. 8.9).

Загрузочные воронки. Основные размеры загрузочной воронки для пластинчатых конвейеров (рис. 8.4) в зависимости от ширины настила можно принимать по табл. 8.10.

Условное обозначение пластинчатого конвейера. Условное обозначение стационарного пластинчатого конвейера общего назначения, согласно ГОСТ 22281-76, содержит наименование изделия («конвейер пластинчатый») обозначение типа конвейера и исполнения, ширину настила ходовой части (см) и обозначение стандарта.

Например, стационарный пластинчатый конвейер общего назначения бортовой волнистый (БВ), исполнения 1, с шириной настила ходовой части В = 800 мм обозначается:

Конвейер пластинчатый БВ-1-80 ГОСТ 22281-76.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПЛАСТИНЧАТОГО КОНВЕЙЕРА

Ширина настила без бортов (м) при транспортировании насыпных грузов

где h - высота борта (см. параграф 8.2), м; y - коэффициент, характеризующий степень использования высоты борта, y = 0,65...0,8.

Полученная ширина настила уточняется согласно указаниям параграфа 8.2.

Тяговая сила конвейера (Н)

где F min - наименьшее натяжение цепей (см. параграф 5.2), Н; w - коэффициент сопротивления пластинчатого конвейера (табл. 8.12); q - погонная масса груза на конвейере [формулы (5.3) и (5.11)], кг/м; L - длина горизонтальной проекции загруженной части рабочей ветки конвейера, м; q х.ч - погонная масса ходовой части конвейера, кг/м; L г - длина горизонтальной проекции конвейера, м; Н - высота подъема груза, м; F б - сопротивление трения груза о неподвижные борта [формула (8.8)], Н; F п.р - сопротивление плужкового разгрузчика [формула (5.30)].

Табл. 8.11. Значения коэффициента k b [к формулам (8.4) и (8.5)]

Табл. 8.12. Значения коэффициента сопротивления w для пластинчатых конвейеров

* Большие значения принимаются при путях с центрирующими устройствами, предохраняющими цепь от сдвига.

** При работе в зимних условиях в неотапливаемом помещении или на открытом воздухе приведенные значения увеличиваются в 1,5 раза.

В формуле (8.6) знак плюс перед qH принимается при подъеме груза, знак минус - при его опускании.

Сопротивление трения насыпных грузов о неподвижные борта (Н)

где f - коэффициент трения насыпного груза о стенки борта (табл. 4.1); h p - рабочая высота борта (по высоте груза), м; r - насыпная плотность груза, т/м 3 (см. табл. 4.1); l б - длина бортов, м.

Погонная масса ходовой части конвейера определяется по каталогу.

Приближенно погонную массу (кг/м) ходовой части конвейера можно принять

где В - ширина настила, м; К - см. табл. 8.13.

Мощность на приводном валу конвейера (кВт)

Табл. 8.14. Значения коэффициента k 1 [к формуле (8.11)]

Мощность двигателя для привода конвейера определяется по формуле (6.19).

Максимальное статическое натяжение тягового органа

где F min - наименьшее натяжение тягового органа (1000...3000 Н).

где L - длина конвейера, м; z - число зубьев ведущей звездочки тяговой цепи; t - шаг тяговой цепи, м; k 1 - коэффициент приведения массы (учитывающий, что не все элементы конвейера движутся с максимальным ускорением, а также - влияние упругости цепи) (табл. 8.14).

При скорости полотна до 0,2 м/с динамические нагрузки на цепи можно не учитывать.

Расчетное натяжение тягового органа

Для одноцепного тягового органа F = F расч.

где k - коэффициент запаса прочности цепи: для горизонтальных конвейеров k = 6…8, с наклонными участками - k = 8...10.

Расчет пластинчатого конвейера

Определение ширины конвейера

Для расчета принимаем конвейер с волнистым полотном с бортами.

Ширину конвейера определяем по формуле:

где Q = 850 т/час - производительность конвейера;

1,5 м/с - скорость движения полотна;

2,7 т/м 3 - плотность транспортируемого груза;

K в =0,95 - коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера;

45 о - угол естественного откоса груза в покое;

h = 0.16 м - высота бортов полотна, выбираем из номинального ряда;

0.7 - коэффициент использования высоты бортов

Коэффициент K в определяем по формуле:

10 о - угол наклона конвейера.

Подставляем полученные значения в формулу (1.1)

Для транспортируемого материала, содержащего крупные куски до 10%

общего груза должно выполняться условие:

a max = 80 мм - наибольший размер крупных кусков.

Условие выполняется.

Окончательно выбираем ширину полотна из номинального ряда B = 400 мм

Определение нагрузок на транспортную цепь

Предварительно принимаем в качестве тягового органа конвейера

пластинчатую цепь типа ПВК (ГОСТ 588-81).

Погонную нагрузку от транспортируемого груза определяем по формуле:

Погонную нагрузку от собственного веса движущихся частей (полотна с цепями) определяем по формуле:

A = 50 - коэффициент, принимаемый в зависимости от ширины полотна вида груза

Минимальное натяжение цепей для данного конвейера может быть в точках 1 или 3 (рис. 1). Минимальное натяжение будет в точке 3 если будет соблюдаться условие:

0.08 - коэффициент сопротивления движению ходовой части на

прямолинейных участках

Условие не выполняется, следовательно минимальное натяжение будет в точке 1.

Принимаем минимальное натяжение цепей S min = S 1 = 1500 Н. Методом обхода по контуру по ходу полотна определяем натяжения в точках 1..6 (рис. 1) по методике, аналогичной .

k = 1.06 - коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании звездочки

Рисунок 2. Диаграмма натяжения тягового органа

Расчет элементов конвейера

Расчет и подбор электродвигателя

Тяговое усилие привода определяю по формуле:

где k = 1.06 - коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании

звездочки

Установочную мощность электродвигателя определяю по формуле:

где = 0.95 - КПД привода

k з = 1.1 - коэффициент запаса мощности

Принимаем электродвигатель с повышенным пусковым моментом серии 4А

тип двигателя - 4АР200L6УЗ;

мощность N = 30 кВт;

частота вращения n дв = 975 об/мин;

маховый момент GD 2 = 1.81 кг м 2 ;

масса m = 280 кг.

присоединительный диаметр вала d = 55 мм.

Расчет и выбор редуктора

Делительный диаметр приводных звездочек определяем по формуле:

где t - шаг приводной цепи;

z - число зубьев звездочки;

Предварительно принимаем t = 0.2 м и z = 6.

Частоту вращения звездочек определяем по формуле:

об/мин. (3.4)

Передаточное число редуктора определяем по формуле:

Крутящий момент на выходном валу редуктора определяем по формуле:

Исходя из выше определенных величин принимаем двухступенчатый цилиндрический редуктор

тип редуктора - 1Ц2У-250;

передаточное число u = 25;

номинальный крутящий момент на выходном валу при тяжелом режиме M кр = 6300 Нм;

масса m = 320 кг.

Входной и выходной валы имеют конические присоединительные концы под муфты (рис. 3), их основные размеры приведены в таблице 1.

Рисунок 3. Схема насаживания деталей на вал.

Таблица 1. Геометрические параметры валов

Определяют ширину настила, выбирают тяговый элемент и находят мощность электродвигателя.

пластинчатый конвейер тяговой электродвигатель

Рис. Поперечное сечение сыпучего груза, расположенного на настиле пластинчатого конвейера: а -- без бортов; б -- с бортами; в -- с неподвижными бортами.

При определении ширины плоского настила без бортов слой груза в нем имеет в сечении форму треугольника (рис. а). Площадь поперечного сечения груза (м 2) определится как F 1 = C 1 *b*h 1 /2 = C 1 *b 2 *tg(ц 1)/4 = 0,18*B 2 н *С 1 *tg(ц 1) (1) где b -- ширина основания груза, лежащего на настиле; b = 0,85В н; В н -- ширина настила, м; h 1 -- высота слоя груза, м; С 1 -- коэффициент, учитывающий уменьшение площади поперечного сечения груза при его поступлении на наклонный участок транспортера (табл.); ц 1 -- угол при основании треугольника; ц 1 = 0,4*ц; ц -- угол естественного откоса.

Значения коэффициента С 1 для пластинчатых конвейеров

Используя формулу Q=3,6*F*p м *х, производительность (т/ч) пластинчатого конвейера с учетом формулы (1) можно записать как

Q = 3,6*F 1 p м х = 0,648*B н 2 *С 1 *р м *х*tg(ц).

Тогда ширина настила без бортов будет (м)

B = v(Q/(0,648*С 1 *р м *х*tg(ц)))

При настиле с бортами (как подвижными, так и неподвижными, (рис. б, в) площадь поперечного сечения груза на настиле складывается из площадей

F = F 2 + F 3 = B нб h 2 C 1 /2 + B нб h 3

При коэффициенте заполнения желоба, образованного настилом и бортами (ш = h 3 /h), который принимают равным 0,65...0,80, будем иметь (м 2)

F = 0,26*B 2 нб *C 1 *tg(ц 1)+B нб *h*ш

Используя эту и формулу Q=3,6*F*p м *х, получим выражение для определения массовой производительности (т/ч) пластинчатого конвейера, имеющего настил с бортами,

Q = 3,6*F*p м х = 0,9*В нб *p м *х*

Из этой формулы можно определить ширину настила, задавшись всеми необходимыми параметрами и высотой борта h. Решая квадратное уравнение, получим (м)

Можно, задавшись B нб, определить h. Полученные значения ширины настила и высоты бортов округляют до ближайших больших по государственному стандарту, а скорость тягового элемента пересчитывают. Ширину настила при транспортировании штучных грузов выбирают в зависимости от габаритов груза так же, как и для ленточных.

Скорость тягового элемента при определении геометричс ских параметров пластинчатого конвейера принимают в пределах 0,01...1,0 м/с, так как его работа с большими скоростями приводит к значительному увеличению динамических усилий.

Тяговый расчет пластинчатого конвейера выполняют аналогично расчету ленточного. Однако ввиду того что закон Эйлера к приводу цепного конвейера неприменим, при его расчете необходимо задаться величиной минимального натяжения тягового элемента. Обычно рекомендуют принимать S min = 1000...3000 Н.

Сопротивления перемещению тягового элемента с прямым настилом и движущимися бортами определяют по выражениям (W пр =(q+q k)gL(fcosб±sinб)) или (W пр =g(q+q k)(щ 1 L г ±H)). Величина нагрузки q 0 для пластинчатых транспортеров q 0 =(q+q k), где q k -- сила тяжести 1 м тягового элемента с настилом. Величину q k (кг) ориентировочно можно определить по выражению q k =60В н +А п где коэффициент А п принимают по таблице 10.

Коэффициент сопротивления движению ходовых катков по направляющим можно вычислить по формуле или выбрать по таблице

Таблица

Примечание. Меньшие значения относятся к тяжелым цепям с катками увеличенного диаметра.

В конвейерах с неподвижными бортами (рис. б), перемещающих сыпучие грузы, необходимо учитывать дополнительные сопротивления, возникающие от трения груза о борта. Рекомендуется следующее выражение для определения этих сопротивлений (Н):

W б = fh 2 p м gK б l б

где f -- коэффициент трения груза о стенки борта; K б -- коэффициент, учитывающий уменьшение горизонтального давления от слоя груза на стенки бортов;

K б =х+l,2/l+sinц;

l б -- длина бортов, м.

Далее выбирают тип тягового элемента, определяют размеры звездочек, мощность электродвигателя. При выборе типа цепи следует учесть, что если передача тягового усилия осуществляется двумя цепями, то тяговое усилие (Н) на одну цепь определяют с учетам неравномерности распределения его между цепями:

Sст1=1,15Sст/2

При скорости транспортирования более 0,2 м/с цепь следует подбирать по полному расчетному усилию с учетом динамических нагрузок по формуле

(Sp=S+m60х 2 /z 2 t ц).

Пример расчёта пластинчатого конвейера

Исходные данные: перемещаемый груз -- мешки с мукой массой G г = 60 кг, размеры мешка 250Х450Х900 мм, производительность Q = 300 шт/ч, коэффициент неравномерности К н =1,5. Схема трассы и размеры конвейера приведены на рисунке а.

Рис.

• 1. Исходя из размеров груза и угла наклона конвейера, принимаем бортовой плоский настил шириной В н =500 мм и высотой борта h=100 мм.
• 2. Определяем расчетную производительность конвейера Q p = Q*K н = 300*1,5 = 450 шт/ч.
• 3. Задаемся скоростью тягового элемента х=0,2 м/с. Тогда расстояние между транспортируемыми мешками определится как a = 3600*х/Q p = 3600*0,2/450 = 1,6 м.
• 4. В качестве тягового элемента принимаем две пластинчатые катковые цепи с катками на подшипниках скольжения.
• 5. Определяем массу, приходящуюся на 1 м, от груза q=G г /a=60/1,6=37,5 кг/м

настила с тяговым элементом по формуле (q k =60В н +А п) q к =60*0,5+40=70 кг/м, где коэффициент A п взят по таблице для легкого настила при В н =0,5 м.

6. Выполняем тяговый расчет конвейера, принимая за точку с минимальным натяжением точку 2 (рис. а), так как на участке 1--2 величина Lг2щx.к

Расчет сопротивлений перемещению тягового элемента пластинчатого конвейера (см. рис. а)
Участок и вид сопротивления	Расчетные формулы		Примечание
			Величина 5mln выбрана по вышеприведенным рекомендациям
Сопротивление ne-ремещению тягового элемента на прямо- 7„ с„ „ nq „ „. линейном участке 2-1	S 1 =S 2 -gq k L г2 щ хк + gq k H=1000-9,81*70*50*0,09+ 9,81*70*5= 1000-3100+3440		Величину сопротивления принимаем со знаком минус, так как контур обходим против часовой стрелки Для нахождения величины S3 использована формула, соответствующая движению тягового элемента по криволинейной направляющей выпуклостью вниз, причем учитываем только первый член, так как второй учтён при расчете сопротивлений на прямолинейных участках
Сопротивление перемещению тягового элемента на криволинейном участке 2--3	S 3 = S 2 e щxk*ц = S 2 e 0,09*0,1 = 1,01S 2		Коэффициент сопротивления wx .к принимаем по таблице 11 для средних условий работы
Сопротивление перемещению тягового элемента на прямолинейном участке 3--4	S 4 = S 3 +q k gL г1 щ хк = 1010+9,81*70*30*0,09
Сосредоточенное сопротивление при огибании натяжной звездочки.	S 5 = оS 4 = 1,06*2860		При б= 180°о= 1,06
Сопротивление перемещению тягового элемента на прямолинейном участке 5--6	S 6 = S 5 = g(q+qk)L г1 щ хк = 3030+ 9,81(37,5+ 70)30*0,09
Сопротивление перемещению тягового элемента на криволинейном участке 6--7	S 7 = S 6 e щxk*ц = 5870*1,01
То же, на участке 7-8	S 8 = S 7 = g(q+qk)L г2 щ хк = g(q+q k)H= 5930+ 9,81(37,5+70)50*0,09+ 9,81(37,5+70)5

По величинам натяжений в характерных точках строим диаграмму натяжений тягового элемента (рис. б). Максимальным натяжением будет натяжение в точке 8. По этому натяжению определяем величину нагрузки, действующей на одну цепь, с учетом формулы (S ст1 =1,15S ст /2). Принимая коэффициент запаса прочности n ц =10, определяем величину разрушающей нагрузки по формуле (S раз =S max n ц)

S paз = 1,15*n ц *S 8 /2 = 1,15*15945*10/2 = 91683 Н.

По величине S paз подбираем катковую цепь M112-4-160-2 ГОСТ 588--81 с t ц =160 мм, d ц =l5 мм. Для выбранной цепи S paз по государственному стандарту равна 112 кН. Так как скорость тягового элемента невелика, то динамическую нагрузку, действующую на цепь, не учитываем.

7. Величина тягового усилия будет

Р = (S 8 --S 1)*о = (15945 -- 1340)*1,06= 15470 Н.

8. Мощность электродвигателя при передаточном механизме с з=0,8 будет (см. формулу) N=15470*0,2/(1000*0,8)=3,9 кВт

По величине N из каталога выбираем электродвигатель 4А112МВ6УЗ с N д =4,0 кВт и n д =950 об/мин.

Скребковые конвейеры

Под понятием скребковые конвейеры подразумевается группа машин непрерывного действия с тяговым элементом, отличительным признаком которых является рабочий орган, выполненный в виде скребка. Скребковые конвейеры обычно классифицируют по этому признаку и с его учетом их подразделяют на конвейеры:

со сплошными высокими скребками (высота скребка приблизительно равна высоте желоба, в котором перемещается груз);

с погруженными скребками.

К конвейерам с погруженными скребками относят конвейеры со сплошными низкими скребками, с контурными скребками, трубчатые.

Область применения скребковых конвейеров достаточно широка. Их используют на предприятиях пищевой и зерноперерабатывающей промышленности, в угольных шахтах, химической промышленности для транспортирования сыпучих и кусковых грузов. Возможность изготовления герметичного желоба позволяет применять их для транспортирования пылящих и горячих грузов.

К достоинствам скребковых конвейеров относят простоту конструкции, герметичность желобов, возможность загрузки и вьщрузки в любой точке горизонтального или наклонного участка трассы.

Недостатками являются сравнительно быстрый износ шарниров цепи и желоба, повышенная мощность привода вследствие трения груза и скребков о желоб, истирание частиц транспортируемого груза.

Пластинчатые конвейеры применяются для транспортирова­ния клинкера от холодильников печей на склад, а также для перемещения крупнокусковых и абразивных материалов. Тяго­вым органом такого конвейера обычно является одна или две цепи, грузонесущим - жесткий металлический настил (полотно), состоящий из отдельных пластин. Преимуществом пластинчатых конвейеров является возможность транспортирования тяжелых крупнокусковых и горячих грузов по горизонтальным и круто­наклонным (до 354-60 °) трассам с большой (до 2000 м /час) производительностью.

Производительность Q (т/час) пластинчатого конвейера может быть определена по формуле:

Q = 3600 f-v-qh, (8.53)
где F -площадь поперечного сечения материала на ленте, м2

Для полотна без бортов

Для полотна с бортами

(8.55)

где В - ширина полотна, м; h - высота бортов, м; К=0,85 - отношение ширины слоя материала к ширине полотна; φ - угол естественного откоса материала в движении; k1 = 0,65 - коэф­фициент заполнения по высоте бортов. (При равномерной загруз­ке конвейера с бортами по всей ширине полотна второе слага­емое в формуле определения F не учитывается, а величина коэффициента k! принимается равной 0,80-=-0,85); v -скорость движения полотна конвейера, принимается в пределах 0,05-f-0,75 м/сек и уточняется по формуле

где t -шаг тяговой цепи, м; b -число зубьев приводной (b = 5, 6, 7, 8).

Ширина полотна пластинчатых конвейеров соответствует зна­чениям нормализованного ряда для ленточных конвейеров.

n, об/мин - число оборотов головного вала конвейера.

Установочная мощность электродвигателя пластинчатого кон­вейера N (кВт):

(8.57)

где К2= 1,10-1,25 - коэффициент запаса мощности; q -масса 1 погонного метра движущихся частей конвейера, кг/м; L - дли­на конвейера, м; l1 - длина проекции конвейера на горизон­тальную плоскость, м; Н - высота подъема материала, м.

8.5.3. Расчет ковшовых элеваторов

Ковшовые элеваторы применяют для транспортирования раз­личных насыпных грузов: пылевидных, зернистых и кусковых (цемента, угля, пемзы и т. Д.)- Ковшовые элеваторы применяются

в качестве основного технологического транспорта цементного производства для подъема материала под углом до 60-85 ° от начального до конечного пункта без промежуточной загрузки и разгрузки. Материал перемещается с помощью ковшей, укреп­ленных через равные промежутки (или сомкнутых между собой) на бесконечном тяговом гибком органе - цепи или ленте (табл. 8.16.).

Таблица 8.16

Основные параметры ковшей

Шаг ковшей, мм	Полезная емкость i0, л	Шаг открытых ковшей, мм	Полезная емкость i0, л
Ковши глубокие	Ковши мелкие	Ковши с бортовыми направляющими
остроугольные	скругленные
	0,2	0,1	-	-	-
	0,4	0,2	-	-	-
	0,6	0,35		0,65	-
	1,3	0,75		1,3	-
	2,0	1,4			-
	4,0	2,7			6,4
	6,3	4,2
		-		7,8
		-		-
		-		-
		-		-

Тип элеватора и форму ковшей выбирают в зависимости от характеристики транспортируемого материала по таблице (табл. 8.17).

Таблица 8.17

Примечание: Типы ковшей: Г - глубокий, М - мелкий, О - остроугольный с бортовыми на­правляющими, С - с скругленным дном и бортовыми направляющими.

Производительность ковшового элеватора определяют по уравнению

(8.58)

ще i0 - геометрическая полезная емкость ковша, л; ак - шаг ковшей, м. Для глубоких и мелких ковшей, располагаемых с интервалом, ак = 2,5-=-3,0 h; для непрерывно расположенных ков­шей с бортовыми направляющими ак»п; где h - высота ковша, м; v - скорость движения ленты или цепи, м/сек; ψ - коэффи­циент заполнения ковша (см. табл. 8.17).