Проектирование межцехового ленточного конвейера

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М. Ф. Решетнева

 

 

Институт машиноведения и инноватики

Кафедра ТМС

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовой работе по АПП

на тему: «Проектирование межцехового ленточного конвейера»

 

 

 

 

 

 

Выполнила: ст-ка гр. Т-42

Руководитель: Амельченко Н.А.

 

 

 

 

 

 

Красноярск 2009

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………………………………………………………..3

1. Теоретическая часть………………………………………………………………...5
2. Расчетная часть……………………………………………………………………...8
3. Описание конструкции конвейера………………………………………………..18

Заключение…………………………………………………………………………………19

Библиографический список……………………………………………………………….20

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 Ленточные конвейеры являются одними из самых распространенных типов машин непрерывного транспорта. Они широко используются в металлургической, горнодобывающей и других видах промышленности. Их используют для транспортировки насыпных и штучных грузов на большие расстояния. Простота и надежность их конструкции обеспечивает их работу в течение длительного времени. Ленточные конвейеры можно использовать как на закрытых, так и  открытых участках, что объясняет их широкое применение в промышленности.

Конвейеры относятся к машинам непрерывного типа действия и характеризуются непрерывным перемещением грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Перемещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины – ленте или отдельными порциями. Штучные грузы также перемещаются непрерывным потоком в заданной последовательности один за другим. 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.

Основными достоинствами ленточных конвейеров являются высокая надежность, простота конструкций, долговечность, способность перемещать насыпные и штучные грузы в горизонтальном, наклонном и комбинированном (горизонтально-наклонном) направлениях, возможность автоматизации и простота обслуживания. Применение ленточных транспортеров ограничивается лишь сравнительно небольшими допустимыми углами наклона настила.

 

Целью данной курсовой работы является разработка, расчет и проектирование конструкции межцехового ленточного конвейера для транспортирования чугунной стружки в цеховой сборник, применяя теоретические знания, полученные в процессе обучения.

 

Исходными данными для выполнения курсовой работы являются: характеристика груза – чугунная стружка с насыпной плотностью ρ = 2,62×103 кг/м3, общая длина конвейера – L = 30 м, производительность конвейера V = 10 м3/ч, режим работы циклический.

 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Несущим и тяговым органом ленточного конвейера общего назначения является бесконечная гибкая лента, опирающаяся своими рабочей и холостой ветвями на роликовые опоры и огибающая на концах конвейера приводной  и натяжной  барабаны. Передача движения ленте осуществляется фрикционным способом от приводного барабана. Необходимое первоначальное натяжение на сбегающей ветви ленты создается натяжным барабаном при помощи натяжного устройства, которое в основном выполняют грузовым. Ленты загружают стружкой через загрузочную воронку, устанавливаемую обычно в начале конвейера у концевого барабана. Груз перемещается на ленте вместе с ней. В зависимости от типа роликоопор лента имеет плоскую или желобчатую форму. Ленточные конвейеры с плоской лентой используется преимущественно для перемещения штучных грузов. Разгрузка ленты может быть концевой с приводного барабана или промежуточной, для чего используют передвижную разгрузочную тележку  или стационарные плужковые сбрасыватели. Направление потока, сбрасываемого с барабана материала, обеспечивается разгрузочной коробкой.

Рис.1.1. Конвейер ленточный горизонтально-наклонный

 

Для очистки ленты с рабочей стороны от оставшихся частиц устанавливают вращающиеся щетки  (капроновые, резиновые) или неподвижный скребок. Хорошо очищает ленту вращающийся барабан со спиральными скребками.

Для сбрасывания случайно попавших на внутреннюю поверхность холостой ветви ленты частиц перед натяжным барабаном рекомендуется устанавливать дополнительный сбрасывающий скребок. Очистка ленты после приводного барабана необходима еще и потому, что прилипшие частицы, осыпаясь от встряхивания под каждой опорой холостой ветви, могут образовывать завалы, усложняющие эксплуатацию конвейера.

Для центрирования обеих ветвей ленты и исключения ее чрезмерного поперечного смещения применяют различные центрирующие роликовые опоры. Привод барабана ленточного конвейера состоит из электродвигателя, редуктора и соединительных муфт. На поворотных участках ветвей трассы устанавливают роликовые батареи, обеспечивающие плавный перегиб ленты, или поворотные барабаны.

Все элементы конвейера монтируют на металлоконструкции, прикрепляемой к фундаменту или к несущим частям здания.

Металлоконструкции с приводным барабаном, приводом и разгрузочной коробкой называют приводной станцией. Элементы конструкции с натяжным устройством составляют натяжную станцию. Зачастую, для насыпных грузов применяют многороликовые опоры, образующие желобчатую ленту. Такая форма ленты при одинаковой ширине и скорости позволяет получить более чем двукратное увеличение производительности.

Рис.1.2. Конвейер горизонтальный, с движением ленты по желобчатым роликоопорам

 

Особенности конструкции конвейера зависят от типа применяемых лент. Ленточные конвейеры со стальной лентой при одинаковой с конвейерами общего назначения схеме отличаются от последних отдельными элементами конструкции из-за повышенной жесткости ленты. Барабаны для стальной ленты имеют большие размеры, а роликовые опоры выполнены в виде дисков на одной оси, пружинных роликов, настила с бортами или без бортов. Для конвейеров с проволочными лентами возможно применение опор с одним горизонтальным роликом. На этих конвейерах из-за неплотности ленты транспортируются в основном штучные грузы.

Стремление устранить ленту как тяговый орган привело к разработке канатно-ленточных конвейеров с двумя опирающимися на блоки тяговыми канатами и лежащей на них ленты с грузом. Сочетание ленты с тяговой цепью позволило создать ленточно-цепные конвейеры. Тяговая цепь у этого конвейера катится по направляющим блокам, а боковые части ленты опираются на наклонные поддерживающие ролики.

При использовании ленточных конвейеров для подачи груза на большую высоту длина конвейера зависит от угла его наклона; чем круче конвейер, тем длина его меньше. Уменьшение длины конвейера снижает его стоимость и уменьшает занимаемую им площадь в производственном помещении или на территории обслуживаемого объекта. Поэтому для уменьшения длины и стоимости конвейера и в случае производственной необходимости применяют крутонаклонные и вертикальные конвейеры с большими углами наклона до 90°. Здесь можно отметить конвейеры с верхними прижимными элементами: с цепной сетчатой лентой, прорезиненной тканевой лентой и катками с дополнительной лопастной лентой. Во многих случаях увеличение угла наклона достигается применением специальных рифленых лент с уступами или гребнями на рабочей стороне.

Ленточные конвейеры большой мощности и значительной длины по конструкции аналогичны конвейерам общего назначения. Однако отдельные элементы конвейеров большой мощности отличаются не только пропорциональным увеличением размеров, но и качественными специфическими особенностями. Привод, например, выполнен с двумя приводными барабанами, натяжное устройство имеет систему изменения натяжения в ленте при пуске и при изменении ее загруженности материалом. Для загрузки ленты применяют питатели, обеспечивающие определенную подачу груза, соответствующую производительности конвейера. На конвейерах применяют ловители для ленты, мощные тормоза и приспособления для контроля работы и безопасности обслуживания.

 

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

 

1. Объемная производительность конвейера

т/ч.

 

2. Расчетная ширина ленты

Ширина ленты при транспортировании насыпных грузов

м,

где Q=26,2 т/ч - производительность конвейера, =1,0 м/с - скорость ленты, (принимаю по табл. 6.2, 6.3), =2,62 т/м3 - насыпная плотность груза, k=550 —коэффициент, зависящий от угла естественного откоса груза, равного 35º (табл. 6.16); =1 —коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера (табл. 6.17).

Принимаю стандартное значение ширины ленты В=300мм.

Тогда выбираю резинотканевую конвейерную ленту типа 4, общего назначения, шириной 300 мм, с двумя тяговыми прокладками из ткани типа БКНЛ-150, с рабочей обкладкой толщиной 3мм и нерабочей – 1 мм из резины класса С: Лента 4О-300-2-БКНЛ-150-3-1-С ГОСТ 20-76.

Т.к. было принято по ГОСТу значение ширины ленты, большее расчетного, то необходимо произвести перерасчет скорости движения ленты, приняв значение по ГОСТу:

м/с.

 

3. Погонная масса движущихся частей конвейера

,

= - погонная масса движущихся частей рабочей ветви,

= - погонная масса движущихся частей холостой ветви конвейера,

- погонная масса ленты.

По табл.6.12. в соответствии с шириной ленты принимаю диаметр ролика Dр=45мм и количество роликов в роликоопоре, равное 3.

По табл.6.18 для ориентировочного расчета принимаю погонную массу вращающихся частей роликоопор рабочей ветви, равной кг/м и погонную массу вращающихся частей роликоопор холостой ветви, равной кг/м.

Погонная масса резинотканевой ленты рассчитывается по формуле

= кг/м,

где ρ = 1100 кг/м3– плотность ленты; В - ширина ленты, м, мм = 0,0072м - толщина ленты без защитной тканевой прокладки (δп.з.= 0), z – число тяговых тканевых прокладок; δпт – толщина тяговой тканевой прокладки; δп.з – толщина защитной тканевой прокладки (имеется у ленты типа 1); δр – толщина резиновой обкладки рабочей поверхности конвейерной ленты; δр – толщина резиновой обкладки нерабочей поверхности конвейерной ленты.

Тогда = кг/м.

 

4. Тяговая сила конвейера для предварительных расчетов приближенно находится по формуле

,

где =0,025 — коэффициент сопротивления перемещению груза (табл. 6.19); Lг —длина проекции конвейера на горизонтальную плоскость (т.к. конвейер горизонтальный, то Lг=L=30м) ; qk — погонная масса движущихся частей конвейера, кг/м; H — высота подъема или опускания груза (равна 0), м; kк —коэффициент, учитывающий геометрические и конструктивные особенности конвейера: =2,1×1×1×1×1,3=2,73 (табл. 6.20); Fп.p— сопротивление плужкового разгрузчика (если он предусмотрен в конструкции конвейера).

м2 - площадь поперечного сечения груза на желобчатой ленте;

кг/м – погонная масса груза;

Тогда Н.

 

5. Максимальное статическое натяжение ленты

,

,

где коэффициент сцепления между резинотканевой лентой и стальным барабаном равен f=0,25 (табл.6.7) и угол обхвата барабана лентой =200º.

По табл.6.21 принимаю ks=1,73.

Н.

 

6. Проверка правильности выбора числа прокладок ленты

,

z — принятое число прокладок в ленте, zmin — необходимое минимальное число тяговых прокладок; kp=12 Н/мм —максимальная допустимая рабочая нагрузка прокладок (табл. 4.5).

2>1 – условие выполняется.

 

7. Наименьший диаметр приводного барабана

Наименьший диаметр приводного барабана для резинотканевой ленты

мм,

где k=150 (табл. 6.6); z — число прокладок в ленте.

Диаметр натяжного барабана Dн.б=0,8Dп.б=0,8×300=240мм.

Диаметр отклоняющего барабана Dо.б=0,65Dп.б=0,65×300=195мм.

В соответствии с ГОСТ 22644—77 из стандартного ряда принимаю Dп.б=315мм, Dн.б=250мм, Dо.б=200мм.

Правильность выбора диаметра приводного барабана проверяется по давлению между конвейерной лентой и барабаном из условия

м,

где F0 – предварительно рассчитанная тяговая сила, [р] =105...1,1 105 Па — допустимое среднее давление между резиновой лентой и барабаном.

0,315>0,064 – условие выполняется.

Длина барабанов принимается согласно ГОСТ 22644—77 (табл. 6.8), равной B+50=350мм.

 

8. Определение тягового усилия конвейера методом его обхода по контуру

Разбив трассу конвейера на отдельные участки и пронумеровав их границы согласно схеме, определяю натяжение ленты в отдельных точках трассы.

Рис.2.1. Схема к расчету конвейера методом обхода по контуру

 

Обход начинаю с т.1, в которой натяжение ленты наименьшее.

Натяжение ленты в т.2: .

Сопротивление на прямолинейном горизонтальном участке холостой ветви:

Н.

Натяжение в т.3: .

Натяжение в т.4:

.

Натяжение в т.5:

.

Сопротивление на погрузочном пункте от сообщения грузу скорости тягового органа Fпогр= Н.

Сопротивление от направляющих бортов загрузочного лотка длиной l=1,5м Fл=50×l=50×1,5=75Н.