Расчет ленточного конвейера

 м – общая длина конвейера;

 

k_У – коэффициент, учитывающий упругое удлинение ленты, в результате чего не все массы конвейера приходят в движение одновременно. Для прокладочных лент k_У =0,5…0,7; для резинотросовых k_У =0,85…0,95 (более высокие значения принимают для коротких конвейеров, низкие – для длинных (более 100 м);

 

k_С  – коэффициент, учитывающий, что окружная скорость части вращающихся масс меньше, чем скорость движения ленты конвейера,  k_С=0,7 … 0,9;

 

G_P  – масса вращающихся частей роликов и барабанов конвейера,

 кг.

Конвейер при ширине ленты 1000 мм имеет один приводной барабан с футеровкой диаметром 800 мм (масса 390 кг), один концевой и один натяжной барабаны диаметром 800 мм (масса каждого 720 кг) и семь отклоняющих барабанов диаметром 630 (масса каждого 480 кг) – табл. 18.

 кг.

 

 

Средний пусковой момент двигателя

 

 

         где:  Н∙м,

      

 

  Время пуска конвейера

 

Время, после которого усилие в  набегающей ветви конвейера достигает  максимального значения

где С₁ – скорость распространения упругой волны в рабочей ветви ленты:

Е₀ – приведённая жесткость ленты,

Е₀=Е∙B∙i=2500000∙1,0 ∙4=10000000 Н/м.

Е – динамичный модуль упругости прокладки ленты,

Е=2 … 3 МН/м – прокладки для синтетических тканей,

ρ – погонная плотность движущихся частей конвейера.

 

Для рабочей ветви

С₂ – скорость распространения упругой  волны в холостой ветви ленты

 

Максимальное динамическое усилие упругой волны в холостой ветви ленты:

где W_g – избыточное динамическое окружное усилие, передаваемое ленте от привода в пусковой период

m_пр – масса вращающихся частей привода, приведенная к ободу барабана,

 

Максимальное усилие в ленте  при пуске

 

Коэффициент динамичности

 

В период пуска конвейера натяжение в  сбегающей ветви

 

Изменение скорости от V= 1,6 м/с до V=0; время торможения

 

 

Статический момент на валу двигателя  при торможении

Момент инерции всех движущихся масс, приведенный к валу двигателя

Тормозной момент

т.е. затормаживание конвейера произойдет за счёт сопротивления движущихся масс.

Проверяется возможность обратного  движения лены при загруженном наклонном участке 14-15 и выключенном двигателе привода. Натяжения в ленте на различных участках и сопротивление обратному движению определяются методом тягового расчёта по контуру. Расчет начинается с точки 4, в которой натяжение S₄=5036 Н, т.к. натяжной груз Q_ГР=10602 Н постоянен.

Численные значения натяжения ленты  в характерных точках конвейера  определяется от точки 4 до точки 1 по направлению обратного хода, а от точки 4 до точки18 – против обратного хода.

 

     

(78,125+13,2)9,81∙60∙Cos8°∙0,03–

–(78,125+13,2)9,81∙60∙Sin8°+19,23∙9,81∙60∙0,03= –4780 Н,

Так как S₁₈=6814>S₁=4537 H, то необходимо приводной барабан удерживать тормозным усилием от обратного движения.

Тормозное усилие на приводном барабане

 

Тормозной момент на быстроходном валу привода

где К_Т=1,25 – коэффициент запаса торможения.

 

 

2.9  Расчёт барабанной разгрузочной тележки

 

Диаметры барабанов разгрузочной тележки принимаем равными проводному, т.е. D_б=630 мм.

 

Сопротивление передвижению тележки

 

где  W_CT – сопротивление передвижению тележки при загруженном конвейере

Где:

Q_T=m_T  – вес тележки (таблица 19);

D_K и d – диаметры колёс тележки и цапф (средний диаметр подшипников качения) (таблица 20);

f – коэффициент трения в подшипниках колёс (таблица 21);

– коэффициент трения качения (таблица 22);

k_P – коэффициент, учитывающий сопротивление от трения реборд колёс о рельсы для цилиндрического колеса с ребордами k_Р=2,0 … 2,5.

 Н.

 

 

 

Мощность  привода барабанной тележки:

где V_T=0,1∙1,6=0,16 м/с.

 

Выбирается электродвигатель MTF 011-6 мощностью N_ДВ=1,7 кВт, частотой вращения n_д=850 об/мин.

При диаметре ходового колеса D_K=200 мм частота его вращения

 

 

Расчётное передаточное число привода  тележки

Выбираем редуктор ЦД2-35Вл с передаточным числом i_Р=63 и мощностью на быстроходном валу N_РЕД=2,1 кВт.

Если привод разгрузочной тележки  осуществляется от ленты конвейера, то мощность его привода учитывается  при выборе основного двигателя  конвейера.

 

2.10 Определение траектории груза при разгрузке

При проектировании перегрузочных  и разгрузочных узлов ленточных  конвейеров для определения места расположения питателей, бункеров, отбойных стенок, амортизирующих роликовых опор в приёмном конвейере, необходимо знать траекторию движения отдельных частиц разгружаемого материала.

 

Из подобия геометрического  и силового треугольников находим:

 

Решая это уравнение, можно получить расстояние h_Р от центра барабана до полюса

 

Частота вращения барабана

Тогда   

 

 

, откуда

 

где V₁=1,6 м/с – скорость движения ленты;

R₁=0,343 м – радиус барабана с учётом футеровки и толщины ленты.

 

Для построения траектории движения частиц груза, находящихся в верхней  точке материала, определяется высота его на ленте .

Радиус окружности, проведенный  через верхнюю точку груза

R₂=0,343+0,138=0,481 м.

 

 

При значениях  отрыв груза от ленты происходит в тот момент, когда частицы груза расположены в плоскости, проходящей через точку перехода прямолинейного участка ленты в криволинейный на барабане.

Если принять скорость движения ленты V₁=2,5 м/с, то

 

 

Частота вращения барабана

 

Окружная скорость частиц, находящихся  в верхней точке слоя груза

 

Точки М₁ и М₂ являются началом косоугольной системы координат X₁M₁Y₁ и X₂M₂Y₂, составляющих струю разгружаемого материала. Точка отрыва частицы материала совпадает с началом принятой системы координат.(рис. 6.2).

Так как  и

то, решая эти две зависимости, получаем уравнение траектории полёта частиц:

Задаваясь значениями X₁ (X₂) определяем Y₁ (Y₂).

 

 

Значения Y₁ (Y₂) сведены в табл. 24.

                                                                                                     Таблица  24                            Значения X₁ (X₂) и Y₁ (Y₂)

X1, X2,м	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9
Y1, м	0,008	0,030	0,070	0,130	0,196	0,280	0,385	0,500	0,640	0,780	0,950	1,130	1,330	1,538	1,766	2	2,268	2,542	2,833
Y2, м	0,002	0,008	0,017	0,031	0,049	0,07	0,096	0,126	0,159	0,196	0,237	0,283	0,332	0,385	0,441	0,502	0,567	0,635	0,708

 

 

2.11 Расчёт очистных устройств

 

Для очистки ленты от налипающего  материала устанавливаются очистные щётки или скребки. Лопасти щёток  изготавливают из капроновых нитей  или из конвейерной ленты. Обычно щётку устанавливают под разгрузочным барабаном так, чтобы продукты очистки падали в разгрузочный бункер или лоток. Для обеспечения более эффективной очистки ленты вращение щётки назначают противоположным направлению движения ленты. Возможна также работа щётки при попутном движении.

 Щётка, установленная на участке  ленты, огибающей барабан (рис. 8.1), эффективно очищает конвейерную ленту при частоте вращения

 

где  

Z –число лопастей щётки рекомендуется Z=8 … 12, принимается Z=10;

D – диаметр барабана с учётом толщины ленты,

D = 686+2(5∙1,25+5+2)=868,5 мм = 0,868м;

d – диаметр щётки, принимаем d=50 см = 0,5 м;

V=1,6 м/с – скорость движения ленты.

 

h – сближение щётки с лентой рекомендуется h=0,3 … 0,5 см, принимаем h=0,5 см.

Знаки «минус» и «плюс», соответственно, для встречного и попутного вращения щётки относительно движущейся ленты.

Частота вращения щётки при встречном  движении

Принимаем частоту вращения n=1,15∙47=54,05 мин^-1.

Частота вращения щётки при попутном движении

Частота вращения при попутном движении значительно больше частоты вращения при встречном движении, что способствует быстрому её износу.

Мощность двигателя для привода  щётки 

где знаки «плюс» и «минус», соответственно, для встречного и попутного движений;

ρ – удельное сопротивление очистке, на основании экспериментов ρ=0,05 … 0,18 МПа;

h_ср – средняя толщина очищаемого слоя материала, h_ср=0 …0,5 см;

V_Щ – окружная скорость режущих кромок, м/с;

 

В=1,0 м; h_ср=0,005 м; η=0,9.

По каталогу выбираем электродвигатель MTF 011-6 мощностью N=1,7 кВт, число оборотов n=850 об/мин.

Расчётное передаточное число

 

По передаточному числу и  передаваемой мощности выбираем редуктор ЦД2-25БМ с передаточным числом i_Р=16,0 и мощностью на быстроходном валу N_РЕД=1,7 кВт.

 

Иногда для грубой очистки ленты  перед щёткой устанавливают скребок. Сопротивление движению очистного скребка