Ленточный конвейер

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

Брянский  государственный технический университет

 

Кафедра «Подъемно-транспортные машины и оборудование»

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

По  дисциплине

«Машины непрерывного транспорта»

 

Расчетно-пояснительная  записка

Всего листов 40

 

Разработал студент гр. 03-ПТМ

  __________   Кондрико Е.В.

Проверил:

      _________   Дунаев В.П.

 

 

 

Брянск 2007

 

Содержание

Введение           3

1. Назначение транспортирующей машины     5

2. Расчет ленточного конвейера       7

3. Расчет вала приводного барабана       23

4. Расчет подшипников вала приводного барабана    27

5. Расчет шпоночных соединений вала приводного барабана  29

6. Расчет вала концевого барабана         31

7. Расчет подшипников вала концевого  барабана    34

8. Расчет шпоночных соединений вала концевого барабана   36

Список литературы         37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

По принципу действия подъемно-транспортные машины разделяют на две самостоятельные  конструктивные группы - машины периодического и непрерывного действия. К первым относятся грузоподъемные краны всех типов, лифты, средства напольного транспорта (тележки, погрузчики, тягачи), подвесные рельсовые и канатные дороги (периодического действия), скреперы и другие подобные машины, а ко вторым (их также называют машинами непрерывного транспорта и транспортирующими машинами) - конвейеры различных типов, устройства пневматического и гидравлического транспорта и подобные им транспортирующие машины.

Машины непрерывного действия характеризуются  непрерывным перемещением насыпных или штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Перемещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины - ленте или полотне или отдельными порциями в непрерывно движущихся последовательно расположенных на небольшом расстоянии один от другого ковшах, коробах и других емкостях. Штучные грузы перемещаются также непрерывным потоком в заданной последовательности один за другим. При этом рабочее (с грузом) и обратное (без груза) движения грузонесущего элемента машины происходят одновременно. Благодаря непрерывности перемещения груза, отсутствию остановок для загрузки и разгрузки и совмещению рабочего и обратного движений грузонесущего элемента машины непрерывного действия имеют высокую производительность, что очень важно для современных предприятий с большими грузопотоками.

Основное назначение машин непрерывного действия - перемещение грузов по заданной трассе. Одновременно с транспортированием грузов они могут распределять их по заданным пунктам, складировать, накапливая в обусловленных местах, перемещать по технологическим операциям и обеспечивать необходимый ритм производственного процесса. Современное массовое и крупносерийное производство  продукции  разнообразных  отраслей промышленности выполняется поточным методом с  широким использованием автоматических линий. Поточный метод производства и работа автоматической линии основаны на конвейерной передаче изделий от одной технологической операции к другой; необходимые операции с изделиями (закалка, отпуск, очистка, охлаждение, окраска, сушка, упаковка и т. п.) последовательно выполняются на движущемся конвейере. Следовательно, конвейеры являются составной и неотъемлемой частью современного технологического процесса - они устанавливают и регулируют темп производства, обеспечивают его ритмичность, способствуют повышению производительности труда и увеличению выпуска продукции. Конвейеры являются основными средствами комплексной механизации и автоматизации транспортных и погрузочно-разгрузочных работ и поточных технологических операций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Назначение  транспортирующей машины.

Ленточными конвейерами называют машины непрерывного транспорта, несущими и тяговыми элементами которых является гибкая лента. Ленточные конвейеры нашли широкое распространение. Их применяют для перемещения сыпучих и штучных грузов на короткие, средние и дальние расстояния во всех областях современного промышленного и сельскохозяйственного производства, при добыче полезных ископаемых, в металлургии, на складах и в портах, используют в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств, а также машин, выполняющих технологические функции.

На многих открытых разработках, в  карьерах, на строительстве гидротехнических сооружений, в криволинейных штреках шахт и на магистральном межцеховом транспорте по условиям планировки местности трасса транспортирования грузов не располагается по прямой линии, а имеет сложное очертание в виде отдельных отрезков пространственной ломаной линии. В этих условиях для транспортирования грузов приходится устанавливать каскад из нескольких отдельных конвейеров, расположенных по ломаной линии, с пунктами перегрузок груза с одного конвейера на другой. Такое решение имеет много недостатков, поэтому встала задача создания бесперегрузочного конвейерного транспорта по сложной извилистой пространственной трассе. Для ее решения применяют криволинейный ленточный конвейер, имеющий повороты в горизонтальной плоскости по радиусу 100—1000 м. Известны несколько конструктивных разновидностей криволинейных конвейеров, однако не все из них являются эффективными.

К оптимальной конструкции  криволинейного ленточного конвейера предъявляются следующие требования: применение стандартной прорезиненной ленты серийного производства, максимальное использование серийного оборудования, обеспечение надежного центрированного движения ленты по криволинейному участку трассы без какого-либо принудительного воздействия на кромку ленты.

2. Приближенный  расчет ленточного конвейера

Рис. 1. Проектная схема конвейера

Исходные данные для  расчета и проектирования ленточного конвейера

– тип насыпного груза: известняк

– угол естественного откоса груза в покое: φ = 40^о

– плотность насыпного груза: ρ = 1,5 т/м³

– требуемая производительность: Q = 400 т/ч

– длина конвейера: L = 1900 м

– угол наклона конвейера: β₁ = 4^о, β₂ = 6^о

– условия эксплуатации: средние

На основании исходных данных составляется проектная схема конвейера с  указанием общей длины и отметок  по высоте.

 

Высота конвейера равна Н = L · tg β = 1900 · tg10 = 335 м

 

Выбор конструктивных элементов конвейера

грузонесущий тяговый элемент - резинотканевая лента,

на рабочей ветви конвейера  устанавливаем 3-х роликовую опору,

тип привода - электродвигатель с редуктором;

разгрузка конвейера осуществляется через  приводной барабан;

тип натяжного устройства – грузовое.

Наибольший  допустимый угол наклона конвейера 

 

где – коэффициент запаса, учитывающий подвижность груза; для грузов средней подвижности ; – угол естественного откоса груза в покое.

 

Выбор профиля и  ширины ленты

Так как проектируемый конвейер предназначен для транспортирования  известняка , с мах размером куска 250 мм, то применяем  трехроликовую  желобчатую опору с углом наклона боковых роликов 30°. Предполагаем, что лента должна иметь ширину в пределах 800 – 1000 мм, тогда принимаем скорость движения ленты υ =1,6 м/с [1, табл. 4.12].

Определяем ширину ленты (на участках 1-2, 4-5)

 

где К_П – коэффициент производительности [2, 4.11].

       К_β – коэффициент, учитывающий снижение площади поперечного сечения в зависимости от угла наклона трассы [2, 4.10].

где Q – заданная производительность, т/ч; К_Н – коэффициент неравномерности грузопотока; К_В – коэффициент использования конвейера по времени; К_Г – коэффициент готовности.

По нормальному ряду выбираем ближайшую  большую ширину ленты В = 1 м.

Ширину лента на участках2-3, 3-4 определим  из условий зависимости производительности конвейера от угла наклона роликоопор

Площадь поперечного сечения груза  в зависимости от угла наклона  секций конвейера равна

Где γ- угол наклона секции конвейера  γ=6⁰

β – угол естественного откоса груза 

Рассчитаем коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте

К_П=3600·S(γ)/b²=3600·0,28/0,85=1185,8

b=0,9В-0,05=0,85 – рабочая ширина ленты

Тогда ширина ленты

Ширину ленты ( по нормальному ряду) примем равной В=0,8 м

Проверяем выбранную ленту по кусковатости:

,

В > В_к, 800 мм > 700 мм

Условие соблюдается, следовательно, лента  выбрана верно. Уточняем её типоразмер:  ТК – 400   [3, т. 2.1]

Уточняем  новое значение скорости ленты

Согласно нормальному ряду скоростей  окончательно принимаем

v = 1,6 м/с

 

 

Выбор роликоопор и  расстояние между ними

Задаемся для грузовой ветви 3-х  роликовой желобчатой опорой, а  на холостой ветви – однороликовой. Шаг расстановки роликов:

- грузовой ветви l_гр = 1,3 м [2, 4.5];

- холостой ветви l_x = 2 ∙ l_гр =2,5 ∙ 1,3 = 2,6м;

- в зоне загрузки l_з = D_p+200=0,4 м.

Диаметр ролика D_p= 102 мм [2, 4.5];

На  криволинейном участке т.2 рабочей ветви выпуклостью вверх  устанавливаем роликовые батарей  не менее 3-х на расстоянии

l_р.б. = 0,5 ∙ l_гр =0,5 ∙ 1,3=0,65 м

На незагруженной ветви ленты  – отклоняющие барабаны на расстоянии 0,65 м

На  криволинейном участке т.4 холостой ветви выпуклостью вниз устанавливаем роликовые батарей  не менее 3-х на расстоянии

l_р.б. = 0,5 ∙ l_гр =0,5 ∙ 1,3=0,65 м

На  рабочей ветви ленты –  отклоняющие барабаны на расстоянии 0,65 м

В зоне перехода из прямого в желобчатое состояние на рабочей ветви у  головного и хвостового барабанов  устанавливаем 2-3 переходные роликоопоры  с различным α_ж на расстоянии 0,8 м

Центрирующие и регулирующие роликоопоры  чередуются между собой и устанавливаются  на рабочей ветви через каждые 10 рядовых роликов, на холостой регулирующие устанавливаются на расстоянии 20-25 м

Общее сопротивление  движению ленты конвейера.

    Общее усилие сопротивления  при установившемся  движении   ленты по всей трассе загруженного конвейера, равное тяговому усилию привода, определяется по  обобщенной формуле:

 

где  - сопротивление движению наклонного конвейера при установившемся движении ленты,W_ГВ ,W_ГН – Сумма сопротивлений движению на горизонтальных верхнем и нижнем участках, соответственно;W_НВ ,W_НН – тоже на наклонных верхнем и нижнем участках,Н; - коэффициент учета дополнительных сопротивлений при изгибе направляющего пути в вертикальной и горизонтальной плоскости [2, с.131]; - горизонтальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера, м; H– вертикальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера;   - распределенные  нагрузки от массы, соответственно, груза, роликоопор  грузовой  (верхней)  и  холостой  (нижней)  ветвей, ленты, Н/м [2, т.4.13]; _{- обобщенный  коэффициент сопротивления движению верхней, нижней ветви ленты [2, с.131].}

где m_р.в., m_н.в. – массы вращающихся частей верхней, нижней роликоопоры, кг.

Пользуясь формулами приведенными в источнике [3] табл. 4.69 получаем

W=1,1·(100658+26470)+4846-198=144488Н

Мощность приводного двигателя: ,

где К_З – коэффициент запаса (1,1…1,2), η – общий КПД механизмов привода (0,8…0,9).

Выбираем двигатель А-12-32-3 с N = 300 кВт, n = 1500 об/мин.

Определение максимального расчетного натяжения ленты.

Расчетное натяжение ленты  набегающей на приводной барабан для однобарабанного привода определяется:

где    - натяжение ветви ленты, набегающей на приводной барабан, Н; - основание натурального логарифма =2,71; μ = 0.25 - коэффициент трения о поверхность барабана; α - угол обхвата ленты приводного барабана, рад; - коэффициент запаса.

Уточняем правильность выбора типоразмера тягового элемента.

По величине расчетного натяжения  уточняется выбор типа и прочности ленты по необходимому числу прокладок

 

где     - число прокладок тягового каркаса ленты (принимаем  2); - наибольшее расчетное натяжение ленты, Н; - предел прочности на разрыв 1 мм ширины прокладки ленты, для ленты РТЛ-2500 2500 Н/мм;  n - расчетный коэффициент запаса прочности ленты; - ширина ленты, мм.