Тарнопольский А.В., Курносов Н.Е. и др. Проектирование ленточного конвейера

Подождите немного. Документ загружается.

Если , то затем окончательно находим натяжения во всех

точках трассы.

Определение тягового усилия на приводном барабане производят по

формуле:

, Н (4.24)

где - сопротивление движению ленты на прямолинейных, го-

ризонтальных и наклонных участках трассы (см. табл. 4.15).

4.8 Окончательный выбор ленты

Правильность выбора ленты проверяют по условию

. (4.25)

где - наибольшее расчетное натяжение в ленте (для трассы

конвейера по рис. 4.5 );

- предельно допустимая (расчетная) рабочая нагрузка тя-

говой прокладки, выбираемая по табл. 4.16 в зависимости от номи-

нальной прочности материала прокладки;

i - количество тяговых прокладок, предварительно выбирае-

мое по табл. 4.6.

Если условие (4.24) не выполняется, то необходимо изменить

материал тяговой прокладки или увеличить число прокладок, уточнив

при этом весь расчет, начиная с пункта 4.3.

Табл. 4.16 – Предельно допустимая (расчетная) рабочая нагрузка

тяговой прокладки для лент общего назначения

Угол установки

конвейера

(по осям конце-

вых барабанов),

град.

Число

тяговых

прокладок

в зависимости от номи-

нальной прочности проклад-

ки, Н/мм, ширины

200

150

100

5,5

Окончательно выбранная лента обозначается по ГОСТ 20-76.

Пример условного обозначения конвейерной ленты общего на-

значения типа 2, шириной 500 мм с четырьмя прокладками из ткани

БКНЛ-100, с прочностью по основе 100 Н/мм ширины, с резиновыми

обкладками толщиной 3 мм по рабочей стороне ленты и классом об-

кладочной резины Б:

2-500-4-БКНЛ-100-3-2-Б ГОСТ 20-76.

4.9 Выбор размеров барабанов

Диаметр приводного барабана определяют с учетом числа и ма-

териала тяговых прокладок ленты:

, мм (4.26)

где - числовой коэффициент для прокладок из комбинирован-

ных тканей равен 140... 160, для прокладок из синтетических тканей -

160...200;

- число тяговых прокладок, см. табл. 4.6.

Диаметры натяжных и отклоняющих барабанов при необходимо-

сти можно взять несколько меньше диаметра приводного барабана:

; (4.27)

(4.28)

Затем полученные диаметры округляют до ближайших значений из

стандартного ряда, установленного ГОСТ 22644-77 для не футерованных

барабанов стационарных конвейеров:

160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1600 и т.д., мм.

При этом для лент шириной рекомендуется

применять барабаны диаметром: .

Длину барабана , мм принимают в зависимости от ширины ленты:

при В = 300...650 мм длина барабана , мм;

при В = 800...1000 мм длина барабана , мм.

Проверка удельного давления ленты на барабан производится из ус-

ловия:

, МПа. (4.29)

Допускаемое удельное давление прорезиненной ленты на барабан:

= 0,010...0,016, МПа.

Если условие (4.28) не соблюдается, то следует увеличить диаметр

барабана.

4.10 Выбор натяжного устройства

В ленточных конвейерах с резинотканевой лентой применяют обыч-

но грузовые натяжные устройства, и лишь для коротких (L < 50 м) гори-

зонтальных конвейеров используют винтовые натяжные устройства.

Усилие натяжения, необходимое для перемещения натяжного бара-

бана определяется по формуле:

, Н (4.30)

где усилия натяжения ленты при набегании на

барабан и сбегании с натяжного барабана определяют из тягового расчета;

– коэффициент, учитывающий потери в блоках для ка-

натов грузового натяжного устройства.

= 150...200, Н - потери на передвижение натяжного бараба-

на.

Ход натяжного устройства рассчитывается как

, м (4.31)

– коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера :

при ; при .

- нормируемый показатель удлинения ленты на тканевой основе

для материалов, указанных в табл. 4.1, .

Конструкцию натяжного устройства разрабатывают используя реко-

мендации [4, 5].

4.11 Выбор приводного устройства

Для привода конвейеров небольшой и средней мощности обычно ис-

пользуют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Определение потребной статической мощности привода рассчитывают по

формуле

, (4.32)

где - коэффициент запаса сцепления ленты с бараба-

ном;

- тяговое усилие, равное общему сопротивлению движения

ленты, определяемое тяговым расчѐтом конвейера, Н;

- скорость движения ленты, м/с;

- КПД приводного механизма, принимается в соответствии с ре-

комендациями курса деталей машин = 0,8...0,9.

Затем по справочнику подбирают ближайший по мощности асин-

хронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, при этом допус-

кается перегрузка его до 10 %.

Из справочника выписывают следующие данные электродвигателя:

номинальную мощность N

ном

частоту вращения вала под нагрузкой,

кратности максимального и минимального моментов: , и махо-

вой момент ротора СД

Частоту вращения приводного барабана определяют по формуле:

, мин

-1

(4.33)

где - скорость движения ленты, м/с;

- диаметр приводного барабана, мм.

Затем определяется общее передаточное отношение приводной стан-

ции:

(4.34)

Для приводных станций конвейеров рекомендуют использовать

стандартные редукторы типов Ц2, Ц2У и др. [2]. Редуктор выбирают по

передаточному числу , частоте вращения быстроходного вала и расчет-

ной мощности (при ПВ 100 % и продолжительном режиме работы), при

этом мощность редуктора должна быть не менее мощности электродвига-

теля .

Кроме редуктора при необходимости используют дополнительные

открытые передачи. В приводную станцию помимо редуктора вводят до-

полнительные передачи - открытую зубчатую (от тихоходного вала редук-

тора к валу барабана), реже - ременную (от вала электродвигателя к быст-

роходному валу редуктора) или цепную (от тихоходного вала редуктора к

валу барабана).

Для всех передач приводной станции, кроме стандартного редуктора,

следует провести проектный и проверочный расчеты по методике курса «Де-

тали машин».

После окончательного выбора передаточных чисел редуктора и допол-

нительных передач подсчитывают действительную скорость перемещения

груза. Отклонение действительной скорости ленты от номинальной, рекомен-

дованной ГОСТ 22644-77 (0,250; 0,315; 0,400; 0,500; 0,630; 0,800; 1,000; 1,250;

1,600; 2,000; 2,500; 3,150 м/с), допускается в пределах 10 %.

4.12 Проверка электродвигателя на пусковые нагрузки

Возможность пуска электродвигателя под нагрузкой проверяется по

зависимости:

стпуск

М>М

(4.35)

Минимальный пусковой момент электродвигателя

пуск

определяет-

ся по указанному в справочнике отношению

пуск

ном

эд

9550М

ном

, (4.36)

где

эд

- мощность электродвигателя, кВт;

Статический вращающий момент, приведенный к валу электродвига-

теля

мпр

зU

бст

102

ММ

, (4.37)

где , определяется для приводного барабана, Н;

– диаметр приводного барабана, мм;

- передаточное отношение привода;

- КПД привода.

5 Пример расчета ленточного конвейера

Исходные данные для проектирования:

Груз – земля формовочная.

Характеристики груза из табл. 2.1:

насыпная плотность

= 1,25 т/м

;

угол естественного откоса в покое = 40°;

угол естественного откоса в движении

= 0,5 40° = 20°;

коэффициент трения груза по резине в покое k

= 0,6;

коэффициент трения в движении k

дв

= 0,6·0,5= 0,3.

группа абразивности С (средней абразивности).

Производительность конвейера

= 30 т/ч.

Длина горизонтального участка l

= l

= 40 м.

Горизонтальная проекция наклонного участка l

н.г

= l

= 15 м.

Угол подъема наклонного участка конвейера β = 12

Вертикальная проекция наклонного участка:

Н = l

н.г

·tgβ = = 15·0,21 = 3,2 м.

Рассчитать размеры ленты и конвейера, сопротивление движению и

натяжение ленты, мощность привода с учетом пусковых нагрузок.

Рис 5.1 – Схема конвейера (в соответствии с вариантом задания)

5.1 Выбор типа и материала ленты

Тип ленты, материал тканевых прокладок и их число предварительно

определяют по рекомендациям справочника и табл. 4.1, 4.5, 4.6, 4.7.

С учетом свойств груза выбираем прокладку БКНЛ-100 из комбини-

рованных нитей, прочность на разрыв q=100 Н/мм, толщина прокладки t =

1,6 мм, количество прокладок i = 3. Толщина резиновых обкладок: рабочей

стороны 3 мм, обратной 2 мм. Толщина ленты по формуле (4.6):

= 1,6·3+3+2 = 9,8 мм.

Предварительно принимаем толщину ленты 10 мм.

5.2 Определение ширины ленты и формы роликоопор

Для насыпного груза принимается желобчатая форма роликоопор на

рабочей ветви конвейера, и прямая на обратной ветви. Ширина ленты рас-

считывается по формуле (4.4):

где, Q

– расчетная производительность т/ч.

= 650 - коэфф-т типа роликоопор (табл. 4.4)

= 0,97 - коэфф-т угла наклона конвейера (табл. 4.3)

= 1 м/с - принятая скорость движения ленты (табл. 4.2)

=1,25 т/м

- насыпная масса груза

Расчетная производительность рассчитывается по формуле (4.5):

где

– номинальная производительность, т/ч;

= 1,25…2,0 - коэффициент неравномерности загрузки;

= 0,8…0,95 - коэффициент использования по времени;

= 0,96 - коэффициент готовности.

, т/ч.

Принимаем ширину ленты 400 мм.

5.3 Выбор роликоопор

Для рабочей ветви принимаются желобчатые роликоопоры (Ж), с

тремя гладкими роликами (Г), (табл. 4.8, 4.9);

Для обратной ветви – прямая роликоопора (Н).

Расстояние между роликоопорами:

на рабочей ветви l

р.р

= 1,5 м для груза плотностью 1,25 т/м

, ширины

ленты 400 мм (табл. 4.10),

на холостой ветви l

р.х

= 2·l

р.р

= 2·1,5 = 3 м,

в зоне загрузки l

= 0,5·l

р.р

= 0,5·1,5 м = 0,75 м.

Диаметр роликов для плотности груза 1,25 т/м

, ширины ленты 400

мм, скорости 1 м/с, принимается D = 89 мм (табл. 4.11). Длина ролика же-

лобчатой опоры на рабочей ветви L

= 160 мм, прямой опоры на обратной

ветви L = 500 мм, угол наклона боковых роликов

= 30

(табл. 4.12). Ос-

новные размеры роликов приведены в табл. 4.12: m

р.р

= 20 кг, m

р.х

= 12 кг.

5.4 Тяговый расчет конвейера

Выполняется методом последовательного суммирования сил сопро-

тивления движению ленты по всей трассе конвейера. Трассу разделяют на

участки, нумерацию которых начинают от точки сбегания ленты с привод-

ного барабана и продолжают по контуру трассы до точки набегания на

приводной барабан (рисунок 5.1).

Первоначально определяются силы сопротивления движению ленты

на прямолинейных участках 1-2, 3-4, 5-6, 7-8 по формулам (4.11), (4.12).

;

где, – распределенная нагрузка на 1 погонный метр

трассы конвейера от груза, ленты, роликов холостой и рабочей ветви, со-

ответственно, Н/м;

l, Н – горизонтальные и вертикальные проекции соответствую-

щих участков трассы конвейера, м;

– коэффициенты сопротивления роликоопор холостой и

рабочей ветви конвейера, соответственно, =0,022; =0,025; (табл.

4.13).

Знак (+) соответствует движению груза вверх, знак (–) - движению

вниз.

Распределенная нагрузка рассчитывается по формулам (4.7-4.10):

133,4 , Н/м.

= 0,011·400·10 = 44 Н/м.

= = 130,6 Н/м.

= = 39,2 Н/м.

Расчет сил сопротивления на прямолинейных участках:

;

Н;

Н.

5.5 Натяжение ленты в характерных точках

Расчет ведется по формулам, выбираемым из табл. 4.15. Расчет на-

чинают с приводного барабана, двигаясь по холостой ветви.

Холостая ветвь.

Натяжение ленты в точке 1 определяется по формуле (4.19)

где – силы сопротивления движению ленты на прямолинейных

участках;

=2,56 – определяется по табл. 4.14 в зависимости от угла охва-

та и материала барабана (стальной барабан, = 180

, сухая атмосфера);

= 1,08-1,1 – общий коэффициент местных сопротивлений,

принимается 1,1.

= 1,1-1,2 – коэффициент запаса, принимается 1,2;

= 1,2(73,3 – 113,3 + 683,2 + 307,8) / (2,56 – 1,1·1,2) = 920,3 Н.

Далее по формулам табл. 4.15 выполняется расчет натяжения ленты

в характерных точках трассы:

Участок 1-2: Н;

На выпуклой батарее роликов (участок 2-3) ,

где – коэффициент сопротивления роликов для

(центральный угол роликовой батареи) и средних усло-

вий работы (табл. 5.1).

Табл. 5.1 – Коэффициенты сопротивления барабанов и роликовых батарей

Условия работы

конвейера

Коэффициенты сопротивления

барабана

роликов

Угол охвата барабана или роликовой батареи

30 -90

90 -140

140 -180

5 -15

16 -25

Легкие

1,02

1,03

1,02

1,03

Средние

1,02

1,03

1,04

1,03

1,04

Тяжелые

1,03

1,04

1,05

Весьма тяжелые

1,04

1,05

1,06

1,05

1,06

Участок 2-3: Н.

Участок 3-4: Н, (min).

Рабочая ветвь.

Участок 4-5: Н, (min).

Участок 5-6: Н.

Участок 6-7: Н.

Участок 7-8: Н.

Ведущий барабан.

Для передачи тягового усилия с ведущего барабана на ленту

должно выполняться условие – из теории фрикционно-

го барабана, формула (4.18).