Лабораторно-практическое занятие № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И

РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

Общие методические указания

Данные задания проводятся с целью закрепить и углубить знания студентов по разделу «Транспортирующие машины и оборудование» курса «Строительные машины».

Перед выполнением работы студенты должны изучить по конспектам лекций и рекомендованной литературе общее устройство, конструктивные характеристики и основы расчета производительности, мощности двигателя и определение размеров ленты конвейера.

Исходные данные для расчета студенты берут из таблицы 1 в соответствии с заданным преподавателем вариантом. Пользуясь изложенной в настоящей разработке методикой, студенты определяют следующие параметры конвейера:

-ширину и толщину ленты;

-потребную мощность привода и тип двигателя;

-размеры приводного, натяжного и отклоняющего барабана;

-передаточное число и тип редуктора;

-тип натяжного устройства, величину развиваемого или натяжного усилия, а также максимальное значение хода этого устройства.

Последовательность выполнения работы поясняется на числовом примере. В конце разработки помещены приложения, необходимые для выбора типа ленты, двигателя, редуктора, размеров приводного барабана.

Завершенную и оформленную работу студенты сдают преподавателю, который в свою очередь проверяет правильность расчетов, выбора основных узлов конвейера и его привода, задает вопросы и проверяет усвоение студентами материала по рассматриваемой теме.

Таблица 1. Исходные данные для расчета ленточного конвейера

Номер варианта	Транспортируемый материал	Технич. произв-сть, т/час	Угол наклона конвейера к горизонту, град.	Длина транспорти- рования материала, м	Поперечный профиль ленты	Способ разгрузки материала
Наимено-вание и сортность	α _мах, мм

	Щебень	Ряд.80				Желобчатый	Через барабан
	Песок	-				Плоский	Сбрас. тел-ка
	Гравий	Сорт.60				Плоский	Плужк. сбрас.
	Щебень	Сорт.90				Желобчатый	Через барабан
	Песок	-				Плоский	Плужк. сбрас.
	Гравий	Ряд.100				Плоский	Через барабан
	Щебень	Ряд.120				Желобчатый	Сбрас. тел-ка
	Щебень	Сорт.65				Плоский	Через барабан
	Песок	-				Плоский	Плужк. сбрас.
	Гравий	Ряд.100				Желобчатый	Через барабан
	Щебень	Сорт.65				Плоский	Плужк. сбрас.
	Песок	-				Плоский	Через барабан
	Гравий	Сорт.70				Плоский	Через барабан
	Щебень	Ряд.80				Желобчатый	Плужк. брас.
	Щебень	Сорт.90				Желобчатый	Плужк. брас.
	Щебень	Ряд.120				Желобчатый	Через барабан
	Песок	-				Плоский	Сбрас. тел-ка
	Гравий	Сорт.65				Плоский	Через барабан
	Гравий	Ряд.150				Желобчатый	Через барабан
	Песок	-				Плоский	Плужк. сбрас.
	Щебень	Сорт.65				Плоский	Плужк. сбрас.
	Щебень	Сорт.60				Желобчатый	Через барабан
	Песок	-				Желобчатый	Плужк. сбрас.
	Гравий	Ряд.120				Плоский	Через барабан
	Песок	-				Плоский	Сбрас. тел-ка
	Гравий	Сотр.40				Плоский	Плужк. сбрас.
	Щебень	Ряд.175				Плоский	Через барабан
	Гравий	Ряд.80				Желобчатый	Через барабан
	Щебень	Сорт.100				Желобчатый	Плужк. брас.
	Гравий	Ряд.80				Желобчатый	Через барабан

а)

б)

в)

Рис. 1. Общая схема конвейера: а) Разгрузка через барабан; б) Разгрузка плужковым сбрасывателем; в) Разгрузка при помощи сбрасывающей тележки.

а)

В₀=0, 85В

F≈ 0, 05 В²

б)

В₀=0, 85В

при α =20⁰ F≈ 0, 11 В²

при α =30⁰ F≈ 0, 14 В²

Рис.2. Расположение материала на ленте конвейера:

а) Плоская лента;

б) Желобчатая лента.

Рис. 3. Схема сил, действующих на приводном барабане

Расчет ленточного конвейера

(пример)

Исходные данные:

Транспортируемый материал – щебень рядовой с максимальным размером кусков α _мах=175мм;

Техническая производительность Пт=300 т/час;

Угол наклона конвейера φ = 18˚

Длина транспортирования материала L=35 м;

Поперечный профиль ленты – желобчатый;

Способ разгрузки материала – плужковым сбрасывателем.

Расчет:

1. Площадь поперечного сечения потока материала на ленте определяется по известной величине производительности конвейера и принятой скорости транспортирования [1];

м²;

где:

υ – скорость ленты (м/с); для мелкосыпучих неабразивных и малоабразивных материалов (песок, уголь, торф) υ = 1, 5-2, 5 м/с, для мелко- и среднекусковых (α _мах < 160мм) абразивных материалов (гравий, щебень, шлак) υ = 1, 25-2 м/с, для крупнокусковых (α _мах ≥ 160мм), абразивных материалов (щебень, горная порода) υ = 1-1, 6 м/с;

γ – объемная плотность груза (т/м³); для песка γ = 1, 4 - 1, 9 т/м³, для гравия γ = 1, 5 - 1, 9 т/м³, для щебня γ = 1, 4 - 2, 9 т/м³;

м²;

2. Наименьшая ширина ленты находится в зависимости от геометрической формы сечения верхней ветви ленты [3].

Для желобчатой ленты (см.рис.2) при α =20⁰

B= = = 0, 92 м = 920 мм.

При В > 2000 мм необходимо принять α = 300 или увеличить скорость конвейера, так как ленты выпускаются шириной до 2000 мм.

3. Проверка ширины ленты максимальному размеру кусковых материалов и штучных грузов во избежание их самопроизвольного сбрасывания при транспортировании.

Принимается [1]:

· для рядового материала b ≥ 2* α _мах + 200 мм,

· для сортированного материала b ≥ 3, 3* α _мах + 200 мм,

· для штучных грузов b ≥ α _мах + 100 мм,

· для рассматриваемого случая b ≥ 2*175 + 200 = 550 мм,

Предварительно принимаем b = 920мм, т.к. оно больше чем 550мм.

4. Потребная мощность на приводном барабане [3]. Мощность для привода конвейера расходуется на преодоление сопротивлений подъемнику и горизонтальному перемещению груза, вращению барабанов и роликов, перегибу ленты и разгрузка материала. Мощность на валу приводного барабана определяется по формуле:

N= , кВт

где:

W – коэффициент сопротивления движению, W = 0, 06;

q₁ – погонная масса движущихся частей, кг/м, q₁ = 30*В (В – ширина ленты, м);

k₁ – коэффициент учитывающий влияние длины конвейера на вес движущихся частей: при L > 50м, k₁= 1, при L = 30…50м, k₁= 1, 05, при L = 15…30м, k₁= 1, 15, при L < 15м, k₁= 1, 25;

k₂ – коэффициент, учитывающий расход энергии на преодоление сопротивлений, возникающих при прохождении ленты через сбрасывающую тележку, k₂=1, 25(при отсутствии ее k₂= 1, 0);

k – коэффициент, учитывающий затраты энергии на сбрасывающее устройство.

При разгрузке через барабан k = 0, при плужковом сбрасывателе k = 0, 005, при разгрузочной тележке k = 0, 003.

N= , (кВт)

5. Мощность электродвигателя

N= кВт,

где:

– КПД редукторов привода конвейера, = 0, 94 для редуктора типа РЦД.

По полученному значению мощности по каталогу или по таблице 2 подбираем асинхронный электродвигатель АОП2 с повышенным пусковым моментом, мощность которого близка к расчетной; при этом в меньшую сторону отклонение не должно превышать 3%.

В нашем примере принимаем электродвигатель АОП2-71-6, имеющий номинальную мощность 17 кВт и частоту вращения 970 об/мин.

6. Окружное усилие на приводном барабане (рис. 3):

7. Усилия натяжения в ветви ленты (рис. 3):

- в набегающей ветви ленты

;

- в сбегающей ветви ленты

;

В этих выражения:

β – угол обхвата приводящего барабана лентой [2, 3]: при наличии отклоняющего барабана β = 220⁰; при отсутствии отклоняющего барабана β = 180⁰; при поджатой холостой ветви β = 250⁰;

– коэффициент трения между лентой и рабочей поверхностью приводного барабана (табл. 3)

e – основание натурального логарифма, е = 2, 718.

Величину e ^fβ находим по таблице 3, задавшись материалом барабана и состоянием его поверхности по степени влажности.

Для чугунного барабана при очень влажной его поверхности . Приняв β = 220⁰, находим, что e ^fβ= 1, 47.

Тогда:

кГс,

кГс.

8. Количество прокладок и толщина ленты.

Необходимое количество прокладок в ленте

;

где:

[Кр] – допускаемая нагрузка на 1 см ширины одной прокладки ленты (см. табл. 4).

Обычно применяют ленты из бельтинга Б-820, если при этом прокладок получается больше, чем это предусмотрено стандартом при данной ширине ленты, то увеличивают угол обхвата β. Если и этого оказывается недостаточно, то переходят на ленты повышенной прочности из бельтинга ОПБ или уточно-шнуровой ткани.

Применяем ленту из бельтинга Б-820 ([Кр]=6, 1 кГс/см), находим необходимое количество прокладок для предварительно рассчитанной нами величины ширины В=92 см:

;

Выбираем окончательно стандартную ленту из бельтинга Б-820 шириной 1000 мм с количеством прокладок 6 (табл. 5).

Толщина ленты определяется в зависимости от по формуле:

δ = δ ₁ ּ i + δ ₂ + δ _3;

где:

δ ₁ - толщина одной прокладки (табл. 6);

δ _2,δ ₃ - толщина прокладок прорезиненной ленты соответственно с рабочей и нерабочей стороны (табл. 6).

По таблице 6 находим, что δ ₁= 1, 5 мм, δ ₂= 4, 5 мм, δ ₃= 1, 5 мм

Тогда толщина ленты равна:

δ = 1, 5*6+4, 5+1, 5 = 15 мм

9. Размеры барабана конвейера [3].

Диаметр приводного барабана:

D_б= k ·i = 150·6 = 900 мм,

где:

k – коэффициент, зависящий от числа прокладок: при , k = 125, при i ,

k = 150.

Величина диаметра округляется до ближайшего стандартного значения: 400, 500, 630, 800, 1000, 1200 мм.

Принимаем D_б= 1000 мм.

Длина барабана:

L_б = В+100 мм = 1000+100 = 1100 мм

Диаметр натяжного барабана:

D_бн≥ 0, 65 · D_б = 0, 65·1000 = 650 мм

Принимаем D_бн = 800 мм.

Диаметр отклоняющего барабана:

D_бо ≥ 0, 5 · D_б = 0, 5·1000 = 500 мм

Принимаем D_бо = 500 мм.

10. Передаточное число редуктора.

U_ред= ,

где:

n_б – частота вращения приводного барабана,

n_б= об/мин.;

υ – скорость движения ленты, м/с.

По передаточному числу и мощности, пользуясь каталогом или таблицей 7, подбираем стандартный редуктор РЦД-500 с передаточным числом 40 и частотой вращения ведущего вала 1000 оборотов в минуту.

11. Усилие натяжения ленты и ход натяжного устройства [3].

Натяжное усилие, необходимое для создания достаточной силы трения между лентой и приводным барабаном, а так же для обеспечения минимального провисания ленты между роликоопорами, находится по формуле:

G=2*S_сб=2*2290=4580 кГ

Ход натяжного устройства h (см.рис.1) зависит от удлинения ленты, которое она будет иметь в конце срока службы. Обычно считают, что:

h=(1…1, 5%)*L=1, 5*35/100=0, 52м

12. Выбор типа натяжного устройства.

Натяжные устройства подразделяются на винтовые ручного действия (при длине конвейера до 50м) и грузовые автоматического действия (при большей длине конвейера). Грузовые натяжные устройства по направлению силы, приложенной к натяжному барабану, бывают горизонтальными (тележечными) – применяют при длине конвейера 50-100 м. и вертикальными – при длине конвейера свыше 100 м.

В соответствии с этими рекомендациями в рассматриваемом примере принимаем винтовое натяжное устройство.

Пользуясь приведенными рекомендациями и результатами расчета, на миллиметровке необходимо вычертить схему ленточного конвейера и указать основные его узлы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Из каких основных узлов состоит ленточный конвейер? Рассмотрите назначение этих узлов.

2. Как разгружается транспортируемый материал?

3. Какие типы роликоопор применяют, на какие расстояния и с какой скоростью можно транспортировать материал ленточным конвейером?

4. Какова последовательность действия при определении ширины и толщины ленты конвейера?

5. Как влияют материал трущейся поверхности и угол обхвата приводного барабана лентой на толщину ленты?

6. Как выбирают двигатель и редуктор ленточного конвейера?

7. Какие типы натяжных устройств применяют в ленточных конвейерах и какими параметрами характеризуются такие устройства?

ЛИТЕРАТУРА

1. Фиделев А.С., Чубук Ю.Ф. Строительные машины, Киев Вища школа, 1979.

2. Гальперин М.И., Домбровский Н.Г. Строительные машины, Москва. Высшая школа, 1980

3. Базанов А.Ф. Подъемно-транспортные машины, Москва. Госстройиздат, 1969.

4. Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины строительной промышленности. Атлас конструкций, Москва. Машиностроение, 1976.

5. Краузе Г.Н., Кулибин Н.Д., Снуко С.А. Редукторы. Справочное пособие. Ленинград. Машиностроение, 1972.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒