Расчёт ленточного конвейера

    Ленточные конвейеры  широко используются в металлургической, горнодобывающей и

других видах промышленности. Их использую для транспортировки  насыпных и

штучных грузов как на набольшие  расстояния, так и на большие расстояния.

Простота и надежность их конструкции обеспечивает их работу в течении

длительного времени. Ленточные  конвейеры можно использовать как  в закрытых, так

и на открытых участках, что  объясняет их широкое использование  в

промышленности. Конвейеры  относятся к машинам непрерывного типа действия и

характеризуются непрерывным  перемещением грузов по заданной трассе без

остановок для загрузки или  разгрузки. Перемеещаемый 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. Например, современный  ленточный конвейер на открытых разработках

угля может транспортировать до 30000 т/ч вскрышной породы, обеспечивая  загрузку

                    10 железнодорожных вагонов в минуту.                   

                                Аннотация                               

     Спроектирован  ленточный конвейер с заданной  производительностью (Q = 1300

т/ч) и скоростью ленты U = 2,65 м/с, длиной 850 метров и углом  наклона b = 12

0. Написана пояснительная  записка из 12 листов и графическая  часть 3 листа

формата А1. Лист 1: «Общий вид  конвейера», лист 2: «Общий вид привода», лист 3:

«Общий вид натяжного  устройства».

                      

                       Расчет ленточного конвейера                      

     Исходные данные:

     Производительность: Q = 1300 т/ч.

     Плотность материала: g = 1,5 т/м3.

     Максимальный  размер куска: аmax = 200 мм.

     Длина конвейера: l = 850 м.

     Угол наклона  конвейера: b = 120.

     Ширина ленты  при транспортировании насыпных  грузов:

    

    

    

     ,где U = 2,65 м/с  (табл. 6.2)

     к = 550 – коэффициент,  зависящий от угла естественного  откоса груза (табл. 6.13)

     кb = 0,97 – коэффициент,  зависящий от угла наклона  конвейера.

     Выбираю конвейерную  ленту общего назначения типа 2у, шириной 1000 мм. с 8

прокладками из ушт послойной  с  двусторонней резиновой обкладкой  и брекером на

рабочей стороне ленты 3 мм. и на нерабочей 1,5 мм.

     Л1 - 1000 - УШТ  - 3 –1,5.

     Размер типичного  куска транспортируемого материала:

     а’ = 0,8*amax = 160 мм. (при содержании до 10% таких кусков  в общей массе).

     Минимальная  ширина ленты:

     Вmin = 2*a’ + 200 = 2*160 + 200 = 520 мм. £ 1000 мм.

     Погонная нагрузка  от массы груза:

    

     Погонная нагрузка  от массы ленты:

    

    

    

    

     dпр. = 2,3 мм. –  толщина прокладки (табл. 4.5)

     dр = 3 мм. -- толщина  резиновой обкладки рабочей стороны  ленты.

     dн = 1 мм. -- толщина  резиновой обкладки нерабочей  стороны ленты.

     I = 8 – число  прокладок.

     По таблице  6.8 принимаю диаметр роликов роликоопор  равным 127 мм.

     По таблице  6.9 принимаю расстояние между  роликоопорами на рабочей ветви

конвейера lр = 1200 мм., холостой ветви lх = 2400 мм.

     По таблице  6.5 нахожу массу вращающихся частей  желобчатой роликоопоры: G

p = 25 кг.

     Погонная нагрузка  от вращающихся частей роликов:

     1) На груженой  ветви:

    

    

    

     2) На холостой  ветви: 

    

     Для опреления  тяговой силы конвейера определим  сначала:

     Коэффициент  сопротивления w = 0,04 (табл. 6.16)

     Длина проекции  конвейера на горизонтальную  плоскость:

     Lг = l * Cos 120  = 850 * 0,98 = 833 м.

     Н = l Sin 120 = 850 * 0,2 = 170 м - высота конвейера

     Тяговая сила  конвейера:

    

    

    

     Коэффициент  сцепления между прорезиненной  лентой и стальным барабаном  для

влажной атмосферы m = 0,25.

     Приняв угол  обхвата 2000 по талб. Коэффициент  кs = 1,73

     Максимальное  статическое натяжение ленты: 

     Кmax = ks * W0 = 1,73 * 31915 = 55214 H.

     Рекомендуемый  номинальный запас прочности  конвейерной ленты no =

10 (табл. 6. 18)

     Предел прочности  прокладок выбранной ленты:

     кр = 1190 Н.

     Необходимое  число прокладок:

    

     Требуемый диаметр  приводного барабана:

     Dп.б. ³ а  * i = 170 * 8 = 1360 мм. (по ГОСТ 10624 - 63)

     Диаметр натяжного  барабана:

     0,8 * Dп.б. = 0,8 * 1360 = 1088 мм.

     Длина приводного  и натяжного барабанов:

     В + 150 = 1000 + 150 = 1150 мм.

                          Определение натяжений                         

     Разобьем конвейер  на несколько участков:

     

     Натяжение в  т. 2

     S2 = S1 * Wпов = S1 + Sнаб (kп - 1) = S1 + S1 (1,03 - 1) = 1,03 * S1

    

     Сопротивление  на участке 2-3:

     W2-3 = qk * L2-3(w * Cos 12 - Sin 12) = 37 *

850(0,04 * Cos 12 - Sin 12) = - 4865

     Натяжение в  т. 3

     S3 = S2 + W2-3 = 1,03 * S1 + W2-3 

     Натяжение в  т. 4

     S4 = S3 + Wпов = 1,03 * S3

     Натяжение в  т. 5

     S5 = S4 + Wпов = 1,05 * S4

     Сопротивление  на погрузочном органе:

    

     Сопротивление  от направляющих бортов загрузочного  лотка:

     Wл = 50 * l = 50 * 2 = 100 H.

     Сопротивление  на участке 5-6:

     W5-6 = Wпогр. + Wл  = 957 + 100 = 1057 Н.

     Натяжение в  т. 6

     S6 = S5 + W5-6 = 1,113 * S1 + W5-6

     Сопротивление  на участке 6-7:

     W6-7 = (q + qk )* (Lг*w + H) = (136 + 82) * (0,04*833 + 170) = 44279 H.

     Натяжение в  т. 7

     S7 = S6 + W6-7 = 1,113 * S1 + W5-6

     Подщставив  это соотнашение в полученное  выше выражение

     S7=1,113*S1+39124; S1=351352; S7=78248

     S2 = 1,03 *S1 = 36206 H.

     S3 = 1,03 * S1 - 4864 = 31342 H.

     S4 = 1,06 * S1 –5010=32251 H.

     S5 = 1,113 * S1 -5260 = 33863 H.

     S6 = 1,113-5155= 33969 H.

     Smax =S7=78247 H.

    

    

   

     Требуемое число  прокладок:

    

     Беру 6 прокладок.

     Проверяю правильность  выбора диаметра приводного барабана:

    

    

    

     рср = 100000 н/м2 - допустимое давление ленты на  барабан.

     a = 2000 - угол  обхвата лентой барабана.

     W0 = S7 - S1 = 43096 H.

     m = 0,25 -- коэффициент  сцепления между прорезиненной  лентой и стальным

барабаном для влажной  атмосферы.

     КПД приводного  барабана:

    

     wб = 0,04 - коэффициент  сопротивления барабана.

    

     Мощность на  приводном валу конвейера:

    

    

    

     Мощность двигателя  для привода конвейера:

    

     Выбираю двигатель  АО2-91-6 с N = 55 кВт и синхронной  частотой вращения 1000

об/мин.

     Частота вращения  привода барабана:

    

     Требуемое передаточное  число привода:

    

     Выбираю редуктор  КЦ1-500-II-1Ц с передаточным числом 27,5 и частотой вращения

быстроходного вала 1000 об/мин

     Уточняю скорость  ленты:

    

     Что незначительно  отличается от взятой ранее.

     Фактическая  производительность конвейера:

     Q = k*kb(0,9*B - 0,05)2 * Uф * g = 550*0,97(0,9*1 - 0,05)2 * 2,5* 1,5 =1441т/ч

     Усилие натяжного  устройства:

     Sн =S наб + Sсб = S4 + S5 = 32251 + 33863 = 66114 H.

     Усилие в  конвейерной ленте в период  пуска:

    

    

    

     Требуемый тормозной  момент на приводном валу конвейера:

    

    

    

     h= hбар = 0,91

     СТ = 0,55 - коэффициент  возможных уменьшений сопротивлений  конвейера.

     D0 = Dпб = 1000 мм. = 1м. - диаметр приводного барабана.

     Выбираю колодочный  тормоз с пружинным замыканием  и короткоходовым

электромагнитом типа ТКП-300/200.

     Натяжное устройство  с барабаном 10063-80 диаметром 800 мм 

     для ленты  В = 1000 мм, натяжное винтовое устройство 100100Р-100.

     Приводной барабан  120100-140.