Расчет ленточного конвейера

Содержание

 

1.Исходные данные…………………………………………………………….3

2. Расчет ленточного конвейера……………………………………………….3

3. Ориентировочный тяговый расчет…………………………………………4

4. Уточнённый тяговый расчет………………………………………………...6

Список используемой литературы…………………………………………...11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

Производительность конвейера  Q=40 т/ч

Длина конвейера L=85м

Высота подъема груза Н=11 м

Плотность торфа ρ=320 кг/м³

Система: трехролликовая  опора

Угол наклона α=20°

Содержание кусков а=20 мм-менее 15%

Режим эксплуатации: средний.

Вид  груза: фрезерный торф.

2. Расчет ленточного конвейера

1) Определяем угол наклона конвейера:

H = L*sin β

Β = arcsin H/L = arcsin 11/85 = 11,7° ≈ 12°

2) Ширина ленты, приняв скорость υ=1 (м/с)

К_β=0,97                                                                                          [1, рисунок27]

К_п=f(φ_д), где φ – угол естественного откоса, φ=32°÷45°

φ_д= 0,7φ=0,7*35=24,5°≈25°

Для φ_д=25° по табл. 23 выбираем К_п= 640

 Принимаем В=400(мм)

3) Проверка ширины ленты по грануло - метрическому составу:

В ≥ К_г* а,

где а – размер типичного куска.

К_г  = 2,7÷3,2 для не сортировочного груза, принимаем К_г  = 3

В ≥ 3*60 = 180(мм), отсюда следует условие выполняется.

4) Уточняем скорость транспортирования:

 

3. Ориентировочный тяговый расчет.

5) Определяем погонную нагрузка от груза:

;

Погонная нагрузка от веса ленты

Погонная нагрузка от веса вращающихся частей роликоопор на грузовой ветви.

Для определения погонной нагрузки необходимо определить массы.

грузовая ветвь.

;

D^/_p  [1, табл.17] D^/_p = 102 (мм);

Выбираем ролики легкого типа.

А_т=8 (мм), Б_т=9 (мм).

Погонная нагрузка

l^/ - расстояние между роликами по грузовой линии, l^/=1,3 (м) [1, таблица19]

,

Определяем погонную нагрузку по порожней ветви.

D_р^// - диаметр ролика порожней цепи, D_р^// = 102(мм)                [1, таблица18]

Погонная нагрузка

- расстояние между роликами  порожней цепи.

= 2*l^/ = 1,3*2 = 2,6(м)

6) Сопротивление движению на грузовой ветви:

,

где L_г – горизонтальная проекция длины конвейера.

L_г = L*cosβ = 85*cos 20º = 34,7(м)

k_Д=1,9 – обобщенный коэффициент                                          [1, страница65]

w_гр=0,025 – коэффициент сопротивления движения на грузовой ветви конвейера                                                                                    [1, страница 65]

= 1,9(5+12+6,4)·34,7·10·0,025+(5+12)·11·10= 2256 (H)

7) Сопротивление движению на порожней ветви:

=1,9(12+2,4)·34,7·10·0,025-12·11·10 = -1083 (H)

где w_пор = 0,025 – для средних условий эксплуатации           [1, страница 65]

8) Тяговое усилие приводном барабане:

W_o=W_гр+W_пор= 2256 – 1083 = 1173(Н)

9) Мощность двигателя:

,

где К_з = 1÷1,2 – коэффициент запаса, принимаем К_з = 1,1                          [1]

η_пр = 0,8                                                                                                              [1]

10) Максимальное натяжение тягового органа:

где - коэффициент трения ленты по барабану             [1, таблица 21]

- угол  охвата ленты барабана,

- коэффициент запаса сил трения                     [1, страница 56]

11) Число прокладок в ленте:

,

где n – коэффициент запаса прочности                                      [1, таблица 16]

n = 9

- предел  прочности 1мм одной прокладки  на разрыв,

 для марки Б – 820                                 [1, таблица 7]

Если i_п < 3 принимаем i_п = 3                                                          [1, таблица 9]

Для ширины ленты В = 400(мм) принимаем 2-й тип ленты.

Тип ленты – 2 (с односторонней  резиновой обкладкой для                      транспортирования мелкокусковых грунтов до 150 мм)           [1, таблица 6]

12) Общая толщина ленты равна:

δ_л = i_пδ_n +δ₁ +δ₂= 3·1,5+8+2=14,5 (мм),

где δ₁ – толщина верхней прокладки, принимаем класс прочности – А,

δ₁ = 8 (мм);                                                                                     [1, таблица 10]

δ₂ - толщина нижней обкладки, δ₂ = 2 (мм);                             [1, таблица 10]

δ_n – толщина прокладки, δ_п = 1,5 (мм) для ленты Б – 820;     [1, страница 18]

13) Уточняем погонный вес ленты:

q_л= 1,1*δ*В=1,1·14,5·0,4 = 6,38 (кг/м),

где 1,1 – плотность ленты.

4. Уточнённый тяговый расчет.

 

14) Натяжение в точках контура:

S₁=S_сб

= S₁+W_1-2 = S₁ + ( )( )g = S₁ + (6,38+2,4)(34,7 · 0,025 - 11)10 = S₁ – 899(H)

,

где - коэффициент сопротивлению движению на поворотном пункте;

S₃ = (S₁ – 899)1,04 = 1,04×S₁ – 935 (Н)

S₄ = S₃+W_3-4= 1,04×S₁ – 935 + С_Б × Q × ν /3,6 = 1,04×S₁ – 935+ 1,1 × 40 × 2,23 / 3,6 = 1,04×S₁ -  962 (Н)

С_Б = 1,1÷1,4 принимаем С_Б = 1,3                                               [1, страница 40]

S₅ = S₄ + W_4-5 = 1,04×S₁ -  962 + ( )(L_г×W_гр+Н)g = 1,04×S₁ -  962 + (5+6,38+6,4)(34,7×0,025+11)×10 = 1,04×S₁ + 1148 (Н)

S₆ = S_нб = κ_пп(S₅ + W_оч)

W_оч = q_оч × В = 300× 0,4 = 120 (Н) – сопротивление движения от очистительного плужка,

q_оч = 300÷500 (Н/м) – для неабразивных грузов                      [1, страница 67]

q_оч = 300 (Н/м);

S₆ = 1,04(1,04×S₁ + 1148) + 120 = 1,08 × S₁ + 1319 (Н)

15) В результате обхода по контуру получено уравнение:

× S_сб + 1319

16) Для исключения пробуксовки ленты на приводном барабане должно быть выполнено условие Эйлера:

S_нб=S_сб × е^μα/ k_т ,

где - коэффициент сцепления;

- угол обхвата лентой приводного барабана;

k_т = 1,15÷1,2, принимаем k_т = 1,2                                              [1, страница 56]

S_нб = S_сб × е^0,3×3,14 / 1,2 = 2,14 S_сб

17) Решая систему уравнений, получаем:

 

1,08*S_cб+=2,14*S_сб

2,14*S_сб-1,08*Scб=

1,06* S_сб=1319

S_сб=/1,06=1244 (Н)

S_нб=2,14*1244 = 2663 (Н)

 

18) Результаты расчетов сводим в таблицу 1:

Таблица 1.

№ точки по контуру	Значение натяжения S1 выраженное через натяжение сбегания	Численное значение натяжения, (Н)	Натяжение ленты с учетом коррекции, (Н)
1	S1=Sсб	1946,7	4150,3
2	S2 = S1 – 1275,2	671,5	2875,1
3	S3=1,04×S1–1326,2	698,4	2990,1
4	S4 = 1,04×S1 - 1307	717,6	3009,3
5	S5=1,04×S1+1839,9	3864,5	6156,2
6	S6=1,08×S1+2063,5	4165,9	6545,8

 

19) Минимальное натяжение ленты из условия допустимого ее провиса:

Такое натяжение должно быть в т.4(где  заканчивается выгрузка из воронки)

S₄=1,04×S₁ – 1307 = 3009,3 (H)

 

Пересчитываем значения натяжения  тягового элемента в отдельных точках                       контура и сводим откорректированные значения в таблицу.

20) Тяговое усилие на приводном барабане:

w_o = S_нб - S_сб = 4165,9 - 1946,7 = 2219,2 (Н)

21) Откорректированная мощность приводного двигателя:

N_дв= (w_o*v*К_з)/(1000* η_пр)=(2219,2*1,4*1,1)/(1000*0,8)=4,27 (кВт)

 

 

 

22) Уточняем число прокладок в ленте:

Т.к. минимальное число прокладок  равняется 3, то = 3

23) Диаметр приводного и натяжного барабана:

где К_Ϭ=150÷160 – коэффициент запаса прочности,                 [1, таблица 20]

(мм)

Принимаем (мм)                                                       [1, страница 55]

L_б=В+100=500+100=600 (мм)

 

где К_Ϭ=120÷130,                                                                          [1, таблица 20]

(мм)

Принимаем (мм)                                                        [1, страница 55]

24) Давление ленты на поверхность барабана:

Р_л=360*(S_нб+S_сб)/(α*π*В*D_пр.б),                                                [1, страница 56]

где α-угол охвата барабана=180^о, В – ширина ленты, мм.

Р_л=360*(4165,9+1946,7)/(180*3,14*0,5*0,5)=2200536/141,3=15,574 *10³ (Па)

(Р_л)-допустимое давление =200*10³ (Па)

т.к. Р_л<(Р_л) - условие выполняется.

25) Проверка необходимости установки тормозного устройства. Сопротивление обратному ходу ленты, при остановленном двигателе привода:

26) Окружное усилие на приводном барабане:

Так как окружное усилие имеет отрицательное значение, то установка и расчет тормозного устройства не нужен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  используемой литературы.

 

1. Горфин О.С. Машины и оборудование на переработке торфа: Учебник. М.: Недра, 1990.
2. Горфин О.С., Зайцев В.С. Технология переработки торфа: Учебное пособие. М.: Недра, 1986.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.2. М.: Машиностроение, 1978.
4. Горфин О.С., Фомин К.В. Конвейерный транспорт: Учебное пособие. Тверь: ТГТУ, 2008.
5. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: Учебник. М.: Машиностроение, 1978.