Расчет ленточного конвейера

Содержание

Введение 3

1. Ленточный конвейер 4

2. Расчет ленточного конвейера 4

   2.1Выбор ленты 4

   2.2. Определение погонных нагрузок 5

   2.3. Определение натяжения ленты в различных участках 5

   2.4. Определение прогиба ленты 7

   2.5. Выбор электродвигателя 7

   2.6. Утонченный выбор ленты, барабанов и редуктора 8

   2.7 Выбор натяжного устройства 9

   2.8. Проверка привода конвейера на пуск и торможение 9

   2.9. Расчет барабанной разгрузочной тележки 14

   2.10. Определение траектории груза при разгрузке  15

   2.11. Расчет очистных устройств   17

    Заключение  19

Список используемой литературы 20

Приложние 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Пo принципу действия подъемно-транспортные машины разделяют на две самостоятельные конструктивные группы: машины периодического и непрерывного действия. К первым относятся грузоподъемные краны всех типов, лифты, средства напольного транспорта (тележки, погрузчики, тягачи), подвесные рельсовые и канатные дороги (периодического действия), скреперы и другие подобные машины, а ко вторым (их также называют машинами непрерывного транспорта и транспортирующими машинами) — конвейеры различных типов, устройства пневматического и гидравлического транспорта и подобные им транспортирующие машины.

   Машины периодического действия  характеризуются периодической подачей грузов, перемещением их отдельными порциями, обусловленными грузоподъемностью машины. При этом загрузка и разгрузка производятся при остановке машины и лишь иногда на ходу, во время перемещения груза.

   Цикл работы машины периодического  действия состоит из остановки  для захвата (подъема) груза, движения с грузом, остановки для освобождения от груза и обратного движения без груза, т. е. из попеременно возвратных движений c остановками.

   Машины непрерывного действия  характеризуются непрерывным перемещением насыпных или штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Перемещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины — ленте или полотне или отдельными порциями в непрерывно движущихся последовательно расположенных на небольшом расстоянии один от другого ковшах, коробах и других емкостях. Штучные грузы перемещаются также непрерывным потоком в заданной последовательности один за другим. При этом рабочее (с грузом) и обратное (без груза) движения грузонесущего элемента машины происходят одновременно. 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 десяти железнодорожных вагонов за 1 мин.

   Основное назначение машин непрерывного действия — перемещение грузов по заданной трассе. Одновременно с транспортированием грузов они могут распределять их по заданным пунктам, складировать, накапливая в обусловленных местах, перемещать по технологическим операциям и обеспечивать необходимый ритм производственного процесса.

Особую  группу транспортирующих машин и  установок составляют работающие совместно с ними вспомогательные устройства: питатели, весы, погрузочные машины, бункера, затворы, дозаторы, желоба и т. п.

 Высокопроизводительная работа современного предприятия невозможна без правильно организованных и надежно работающих средств промышленного транспорта.

 

1. Ленточный конвейер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет ленточного конвейера

2.1 Выбор ленты

Определение ширины ленты:

ᵠдв=0,6×30÷0,6×45=18÷27=22

К_у= 0,97 – коэффициент снижения производительности в зависимости от угла наклона (таблица 3).

С=625 – коэффициент производительности в зависимости от типа роликовой опоры (таблица 4).

С_ᵞр=0,7- насыпная масса [т/м³] (таблица 1).

V=1.6 – скорость движения ленты[м/с] (таблица 2).

Принимается лента К-4-3 шириной В=1000мм с числом прокладок i=4     (таблица 5).

Определяем  коэффициент соотношения наибольшего а_max и наименьшего а_min размеров частиц (кусков) груза:

Для сортировочных грузов – В ≥ (3,4…4,0) а_max=(3,4…4,0)×60=204÷240мм,

ширина ленты  по гранулометрическому составу  соответствует выбранной.

 

 

2. Определение погонных нагрузок

От массы  транспортируемого материала:

 

От массы  вращающихся роликовых опор:

Рабочей ветви 

 

 

Холостой ветви    где,

G′_p и G_p" - массы вращающихся частей ролликовых опор в зависимости от насыпной массы

и ширины ленты, принятых для рабочей ветви – желобчатая на трехроликовой опоре, для

холостой ветви, прямая (табл 6)

– расстояние между роликовыми опорами рабочей ветви (табл. 7);

– расстояние между роликовыми опорами холостой ветви, принимаемое

=(2,0…2,5) =(2,0…2,5)1300=2600…3250 мм.

  Принимается  =2600 мм.

 

От массы  ленты:

 

_где,

В – ширина ленты, м;

i – принятое число прокладок, i=4;

, и – толщина, соответственно, прокладок рабочей и нерабочей        обкл адок (табл. 5), =1,25 мм, =5 мм и =2 мм.

 

3. Определение натяжения ленты на различных участках

 

 

S_min= S₁.

S_i+1=S_i×k ,коэффициент принимается в зависимости от угла обхвата лентой    барабана

 

   где, 

W_5-6 – сопротивление на участке 5 – 6

 

_{где , ω – (таблица 9) =0,03}

  

 

   

  

  

    

  

 

 

 

 

где, С=1,5  – коэффициент, учитывающий сопротивление движению от трения   груза о боковые стенки загрузочной воронки (при её отсутствии С=1,0);

V₀ =0 – составляющая скорости груза вдоль ленты;

f₁ =0,5 – коэффициент трения материала по резине (табл. 1);

h₁ =0,7 – высота падения груза с питателя, м.

S₁₂=1,27S₁ +464+1456=1,27S₁+1111.

S₁₅=1,27S₁+2738+8659=1,27S₁+11397.

S₁₇=S₁₆+W_16-17;

S₁₇=1,28S₁+11443+3579=1,28S₁+15022.

 

     Согласно закону Эйлера:

где, f – коэффициент трения ленты о барабан.

Принимаем барабан с резиновой футеровкой f =0,4;

a=240° - угол обхвата лентой барабана.

Значение  приведены в табл.10.

    Решая систему уравнений, находим значение S₁

 

 

S₁ =4537;

S₂ =1,03∙4537=4673Н;

S₃ =1,06∙4537=4809Н;

S₄ =1,114537=5036Н;

S₅ =1,15∙4537=5218Н;

S₆ =1,15∙4537+695=5913Н;

S₇ =1,18∙4537+716=6070Н;

S₈ =1,18∙4537+122=5476Н;

S₉ =1,21∙4537+126=5616Н;

S₁₀=1,21∙4537+442=5932Н;

S₁₁=1,27∙4537+464=6226Н;

S₁₂=1,27∙4537+1111=6873Н;

S₁₃=1,27∙4537+2738=8500Н;

S₁₄= S₁₃=8500Н;

S₁₅=1,27∙4537+11397=17159Н;

S₁₆=1,28∙4537+11443=17250Н;

S₁₇=1,28∙4537+15022=20829Н;

S₁₈=1,41∙4537+17829=24256Н.

 

 

4. Определение прогиба ленты

Для холостой ветви:

 

Для рабочей  ветви:

 

5. Выбор электродвигателя

Сопротивление передвижению ленты

Расчетная мощность двигателя привода ленточного конвейера

     где, – КПД привода.

 

Установочная  мощность двигателя

 кВт, где, k_У – коэффициент установочной мощности, запас мощности,

k_У=1,1 … 1,2.

По каталогу выбираем асинхронный  двигатель типа МТН 512-8 с фазовым ротором: мощность N_ДВ=45 кВт, n=695 об/мин (ω=60,7с^-1), максимальный момент М_max=1400 Н∙м, момент инерции J_Р=1,45 кг∙м² (табл. 12).

 

 

6. Утонченный выбор ленты, барабанов и редуктора

 

Определяем  число прокладок для ленты  К-4-3

    где S_max=24226 Н  - максимальное натяжение ленты;

    n=10 – коэффициент запаса прочности  (таблица 11);

    σ_Р=180 кН/м – предел прочности одной прокладки на разрыв (таблица 5);

    В=1,0 м – ширина ленты.

 

Диаметр приводного барабана

D_б=а∙i= 155∙4=620 мм,

где i=4 – число прокладок;

a=160 – коэффициент, принимаемый в зависимости от типа ленты и предела прочности (таблица 13).

Принимается барабан диаметром D_б=630 мм.

Диаметр приводного барабана проверяется по допускаемому давлению между лентой и барабаном

 

где W_O=19719 Н – окружная сила на барабане;

p_СР=0,1 … 0,11 МПа – допустимая величина среднего удельного давления;

a=240° – центральный угол обхвата лентой барабана, град.;

f=0,4 – коэффициент трения между лентой и барабаном (табл. 10).

По допускаемому давлению принятый диаметр барабана удовлетворяет  условию.

 

Диаметр концевого и натяжного  барабанов

D_K=D_Н=0,85∙D_б=0,85∙0,63=0,54 м.

Принимается D_K=D_Н=630 мм.

Диаметр отклоняющих барабанов

D_О=0,65D_б=0,65∙0,63=0,409 м.

Принимается D_О=500 мм.

 

Длина барабанов

L_б=В+а_б=1000+150=1150 мм.

где а_б=150 мм – число мм, на которое увеличивается длина барабана по        сравнению с шириной ленты (табл. 14).

 

 Частота вращения приводного барабана

где D=D_б+2Δ_ф=0,63+2∙0,028=0,686 м, где Δ_ф=28 мм – толщина резиновой футеровки.

 

Расчетное передаточное число редуктора  привода

Расчетная мощность редуктора

N_ред=k_PN_P=1,25∙37=46,25 кВт,

где k_P=1,25 – коэффициент условий работы, принятый для восьмичасовой непрерывной работы  в сутки при умеренных толчках (табл. 15).

Выбираем редуктор          с передаточным числом i_P=15,75 и мощностью на быстроходном валу N_ред=     кВт.

 

7. Выбор натяжного устройства

где η_Н=0,95 – КПД натяжного устройства.

 

Ход натяжного устройства принимается  по табл. 16

l_Н=(0,02 … 0,04)L+0,3=(0,02 … 0,04)210+0,3=6,6 м.

 

8. Проверка привода конвейера на пуск и торможение

 

Определение сопротивления движению ленты в период пуска после  длительной остановки конвейера.

Коэффициент сопротивления движению ленты в пусковой период

k_П – коэффициент увеличения статистических сопротивлений при пуске принимаем k_П=1,5.

Начинаем расчёт с точки 6, т.к. до неё коэффициент сопротивления  на натяжение ленты влияния не оказывает.

            

 

Решив систему  уравнений находим S₁

 

получим S₁=41276 Н; S₁₈=1,42∙41276+162218=220417 Н.

Тяговое статическое  усилие при пуске –

W_ОП=S₁₈–S₁=220417–41276=179141Н.

 

Статический момент при пуске двигателя

 

Момент инерции всех движущихся масс конвейера, приведенный валу             двигателя

 кг∙м²,

где J_P=1,45 кг∙м² – момент инерции ротора двигателя (табл. 12);

J_M=0,03 кг∙м² – момент инерции муфты (табл. 17);

δ=1,15 – коэффициент, учитывающий момент инерции деталей привода, вращающихся медленнее, чем вал двигателя;

кг;