Васильченко В.А. Скребковый конвейер. Тяговый расчет. Методические указания к выполнению курсового проекта
Подождите немного. Документ загружается.
21
Сопротивление загрузочного устройства (Н)
гзаг
qW 7
=
.
Тяговый расчет ведут общим методом, изложенным, например, в
работе [1], причем начинают расчет с точки минимального натяжения.
Минимальное натяжение цепей принимают в пределах 3-10 кН (большие
значения – для длинных конвейеров).
У горизонтальных конвейеров (рисунок 6, а) точка S
min
расположена
в месте сбегания цепи с приводной звездочки.
У наклонных конвейеров (рисунок 6, б) и конвейеров, наклонных в
хвостовой части (рисунок 6, в), точка S
min
может быть в точках 1 и 2, в
зависимости от соотношения величины L
г
, w и H.
Если L
Г
w > H, то S
min
находится в точке 1, а если L
Г
w < H, то S
min
– в
точке 2. При L
Г
w = H натяжения в точках 1 и 2 равны (без учета потерь на
перегиб трассы).
Для комбинированных конвейеров с горизонтальными хвостовыми
участками (рисунок 6, г и д) расположение S
min
зависит от соотношения
величин L
1
w и H, где L
1
– горизонтальное расстояние от привода до начала
горизонтального хвостового участка. Если L
1
w > H, то S
min
находится в точке
1, а если L
1
w < H, то S
min
– в точке 2.
Рисунок 6 – Расчетные схемы скребковых конвейеров порционного
волочения (жирные линии со стрелками показывают ход материала)
22
Для определения тягового усилия используют метод обхода по
контуру ленты. Контур, образованный цепями (рисунок 7), состоит из
прямолинейных и криволинейных участков различной длины. Точки
сопряжения нумеруются, начиная с точки сбегания ленты с приводного
барабана. Кроме точек сопряжений могут нумероваться и другие
характерные точки (месторасположение загрузочных, разгрузочных,
очистных устройств).
Натяжение ленты в каждой последующей точке контура равно сумме
натяжения в предыдущей точке и сил сопротивления на участке между этими
точками
i)1i(i1i
WSS
−++
+
= (i = 1,2,…,n)
где S
i
– натяжение ленты в точке i;
W
(i+1)-i
– силы сопротивления движению ленты на участке между
точками i + 1 и i.
Рисунок 7 – Расчетная схема трассы конвейера
Формула (10) является алгебраической, т. е.
i)1i(1ii
WSS
−++
−
=
.
Определяя и суммируя все действующие на участках трассы
распределенные и сосредоточенные силы сопротивления, находят
суммарную силу сопротивления движению (тяговое усилие), равную
разности усилий в набегающей и сбегающей ветвях на приводной барабан
сбнб1nо
SSSSW
−
=
−
=
.
Для понимания процесса составления уравнений для тягового расчета
составим подробно несколько уравнений тягового элемента в характерных
точках для расчетной схемы, представленной на рисунке 7. В примере
принимается условие L
Г
w > H.
23
;hqwlqSWSS
;еSS
;wlqSWSS
;SS
oнo
w
o
min
−+=+=
=
+=+=
=
−
β
−
234334
23
112112
1
45
SkS = ;
h)qq(l)wqwq(SWSS
oгoжг
+
+
+
+=+=
− 256556
;
β
=
w
eSS
67
;
178778
l)wqwq(SWSS
oжг
+
+=+=
−
Тяговое усилие (Н)
)SS)(к(SSW
o 8118
1
+
−
+
−=
.
Параметры привода. Мощность электродвигателя (кВт)
пм
oз
vWк
Р
η
=
1000
,
где к
З
=1,1–1,2 – коэффициент запаса.
Электродвигатель выбирается по методике, описанной в
проектировочном расчете.
Выбор редуктора проводится по крутящему моменту на приводном
валу, передаточному отношению и режиму работы, также как и при
проектировочном расчете.
Вращающий момент на приводном валу (Н⋅м)
2
oo
DW
М =
.
Параметры цепи. Типоразмер цепи выбирается также как и при
проектировочном расчете, только S
max
принимается из тягового расчета.
ПРОВЕРКА КОНВЕЙЕРА НА ПУСК.
При проверке электродвигателя на пуск необходимо определить
сопротивление перемещению тягового элемента с коэффициентами
сопротивления перемещению тягового элемента и груза по желобу
wkw
пп
=
,
жппж
wkw
=
где к
п
- коэффициент увеличения статических сопротивлений при пуске,
принимается к
п
= 1 ,5.
Натяжения тягового элемента в характерных точках контура при
пуске конвейера определяются методом обхода трассы по точкам, как уже
рассмотрено в вышеприведенном примере.
24
Тяговое усилие при пуске
)SS)(k(SSW
псбпнбпсбпнбоп
+
−
+
−
= 1,
где S
НБ П
и S
СБ П
– соответственно усилия при пуске в набегающей и
сбегающей ветвях цепного контура.
Статический момент (Н⋅м) при пуске, приведенный к валу двигателя.
пмp
ооп
п.ст
u
DW
М
η
=
2
Приведенная масса (кг) движущихся частей конвейера
g
]GkL)qq[(k
m
vcгу
к
+
+
=
0
2
,
где k
с
= 0,5…0,7 – коэффициент, учитывающий уменьшение средней
скорости вращающихся масс по сравнению со скоростью v;
k
у
= 0,85…0,95 – коэффициент, учитывающий упругое удлинение цепей;
G
v
– сила тяжести (Н) вращающих частей конвейера (без привода),
ориентировочно G
v
можно определить по формуле
звv
mgG
=
.
Масса вращающихся частей звездочек
ρ
π
=
зв
b
4
D
nm
2
0
зв зв
,
где n
зв
– число звездочек по контуру трассы конвейера
b
зв
– толщина зуба звездочки (в расчетах можно принять равной
внутренней ширине цепи b
вн
);
ρ – плотность материала звездочки (для стали ρ = 7,8 т/м
3
).
Момент инерции движущихся частей конвейера
пp
к
мpпр
u
Rm
)JJ(J
η
++δ=
2
2
где J
p
- момент инерция ротора, кг⋅м
2
;
J
м
– момент инерции муфты, кг⋅м
2
;
δ = 1,15 - коэффициент, учитывающий момент инерции деталей привода,
вращающихся медленнее, чем вал двигателя;
Средний пусковой момент (Нм)
2
max.пmin.п
ср.п
MМ
М
+
= .
Время пуска (с) конвейера
п.стср.п
пр
п
ММ
J
t
−
ω
=
,
где ω – угловая скорость ротора электродвигателя, с
-1
.
Угловое ускорение вала ЭДВ
пр
п.стср.п
дв
J
ММ
−
=ε
.
25
Динамическое усилие (Н) при пуске
м
p
дв
кп.д
u
D
mS η
ε
=
2
0
.
Максимальное усилие в цепи при пуске привода
)SSS(kS
п.ддинmaxнпmax
+
+
= ,
ПАРАМЕТРЫ НАТЯЖНОГО УСТРОЙСТВА.
На скребковых конвейеров с трассой простой конфигурации
размещают винтовые натяжные устройства схема которого представлена на
рисунке 8. На тяжелых и длинных цепных целесообразно устанавливать
пружинно-винтовые устройства (рисунок 9), которые благодаря упругости
пружины являются более рациональными, чем жесткие винтовые устройства.
Скребковые конвейеры, у которых удлинение цепи может быть
незначительным, ход натяжного устройства должен быть на 50–100 мм
больше длины половины секции цепи, чтобы можно было при большом
износе уменьшить длину цепи на одну секцию (секцией цепи называют два
парных звена с прямыми пластинами или одно изогнутое звено).
Рисунок 8 – Схема винтового натяжного устройства
Натяжное устройство обычно размещают на одном из поворотных
устройств (звездочке), расположенном на участке малого натяжения тягового
элемента. Звездочку устанавливают не в крайнем переднем положении
натяжного устройства, а отступив от него на некоторую величину X
О
,
обеспечивающую возможность стыкования тягового элемента.
26
Рисунок 9 – Натяжная станция скребкового конвейера
27
Натяжное усилие Р
Н
, необходимое для перемещения подвижного
поворотного устройства с тяговым элементом, зависит от расположения
натяжного устройства и привода на трассе конвейера. В общем случае оно
составляет сумму натяжений набегающей S
1
на поворотное устройство и
сбегающей S
2
с него ветвей тягового элемента и усилия Т перемещения
ползунов или натяжной тележки:
ТSSР
н
+
+
=
21
.
Как видно из формулы, чем больше S
1
и S
2
, тем больше натяжное
усилие. Следовательно, для уменьшения Р
н
необходимо устанавливать
натяжное устройство на участке с малыми натяжениями S
1
и S
2
.
Усилие (Н), прилагаемое к рукоятке (или ключу) для вращения винта
винтового натяжного устройства
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
μ+ϕ+β=
1
21
2 d
d
)(tgP
l
d
kР
твнт.вв
,
где k
В.Т
– коэффициент распределения усилия между натяжными винтами
(при одном натяжном винте или при двух винтах, соединенных цепной
передачей и вращающихся одновременно от одного из винтов, k
в.т
= 1; при
двух винтах и поочередном вращении каждого винта с учетом
возможного перекоса k
в.т
= 0,6 ÷0,7);
l – длина рукоятки или ключа;
d
1
– средний диаметр резьбы винта;
β
В
– угол подъема винтовой линии (обычно β = 4÷6°);
ϕ
Т
– приведенный угол трения (обычно ϕ
т
= 6°);
μ – коэффициент трения в торце упорной поверхности гайки или
головки винта (обычно μ= 0,25);
d
2
– средний диаметр опорной поверхности гайки или головки винта;
обычно d
2
= (1,4÷l,5)d
1
.
Ход натяжного устройства, как упоминалось выше, принимают с
условием удаления секции цепи при большом износе последней
ц
t,Х 61≥ .
ЛИТЕРАТУРА
1. Зенков, Р. Л., Ивашков, И.И., Колобов, Л.Н. [Текст]: Машины
непрерывного транспорта.-М.: Машиностроение, 1987.- 432 с.
2. Спиваковский, А.О., Дьячков, В.К. [Текст]: Транспортирующие
машины .– М.: Машиностроение, 1963. - 487 с.
3. Конвейеры [Текст]: Справочник/Под ред. Пертена, Ю.А.-Л.:
Машиностроение, 1984 .-366 с.
4. Оформление учебных отчетных документов [Текст]: Метод.
указания. Часть 1.– Владивосток: МГУ, 2003 – 60 с.
28
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение А – Характеристика насыпных грузов
Груз
Насыпная
плотность
γ,т/м
3
Коэффициент
внутреннего
трения f
Материал
поверхности
трения
Коэффициент
внешнего
трения f
в
K
y
τ
o
, Па
Сталь 0,58
Дерево 0,60
Резина 0,63
Апатит
порошкообразный
1,58... 1,7 0,6 ... 0,65
Бетон 0,55
1,2 50
Гипс 0.81 ... 1,6 0,58 ... 0,82 Сталь 0,61 ... 0,78 4,5 —
» 0,42 ... 0,54
Дерево 0,45 ... 0,53
Резина 0,46.. 0,48
Глинозем
порошкообразный
0,9 ... 1,07 0,54 ... 0,56
Бетон 0,5
1,2 10 ... 80
Гравий 1,5... 2 0,49... 1,0 Сталь 0,58... 1,0 — —
Земля формовочная 0,84 ... 1,3 0,58…0,73 » 0,46 ... 0,71 1,3 300
Зола 0,4 ... 0,9 0,84 ... 1,2 » 0,6 ... 0,85 1,7 —
Известняк 1,19... 2 0,57 ... 1,26 Дерево 0,7 1,2 До 100
Кокс 0,36 ...0,53 0,52... 1,19 Сталь 0,47 ...0,53 — —
Концентрат
нефелиновый
1,1 ... 1,26 0,6 …0,85 » 0,3 ... 0,68 1,2 100 ..
200
Мука 0,45 ... 0,7 0,57 ... 1,16 » 0,49 ... 0,65 1,1 50
Опилки древесные 0,16 ...0,3 0,6... 1,5 » 0,39 ... 0,83 1,3 30 ... 360
Резина 0,46 ... 0,56
Песок 1,23... 1,9 0,57 … 0,84
Бетон 0,58 .. 0,84
Соль поваренная 0,72 .. 1,85 0,57... 1,2 Резина 0,63 1,1 —
Сталь 0,45 ...0,75 — —
Торф 0,29 ... 0,8 0,62 ... 1,19
Дерево 0,35…0,80
Сталь 0,29 ... 0,84
Дерево 0,84…1,00
Резина 0,55…0,70
Уголь каменный 0,6 ... 0,95 0,51 ... 1,0
Бетон 0,5…0,90
1,2 До 100
Сталь 0,30…0,65
Дерево 0,30…0,40
Резина 0,64
Цемент 0,9 ... 1,6 0,5... 0,84
Бетон 0,58
1,2 До 150
Сталь 0,4…1,19 1,3 —
Дерево 0,3
Шлак 0,6... 1,0 0,56… 1,19
Резина 0,46 ... 66
29
30