Расчет ленточного конвейера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

По 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, а ко вторым (их также называют машинами непрерывного транспорта или транспортирующими машинами) – конвейеры различных типов, устройства пневматического и гидравлического транспорта и подобные им транспортирующие машины.

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, полотне или отдельными порциями в непрерывно движущихся последовательно расположенных на небольшом расстоянии один от другого ковша, 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 машины непрерывного транспорта имеют большую производительность. Например, ленточный конвейер на открытых разработках угля может транспортировать до 30000 т/ч вскрышной породы, обеспечивая загрузку 10-ти железнодорожных вагонов за 1 мин.

Основное значение машин непрерывного транспорта – перемещение грузов по заданной трассе.

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

Ленточные конвейеры применяют для перемещения в горизонтальном и пологонаклонном направлениях разнообразных насыпных и штучных грузов, а также для межоперационного транспортирования изделий при поточном производстве. Они получили широкое распространение во всех отраслях промышленности и являются основными агрегатами механизации транспорта в литейных цехах, на топливоподачах электростанций, подземного и наземного транспорта угля и породы, руды, строительных материалов, зерна, песка и камня. Большое распространение ленточные конвейеры получили благодаря высокой производительности (до 30000 т/ч), большой длины транспортирования (до 3-4 км в одном конвейере и до 100 км в системе нескольких конвейеров), простоты конструкции, эксплуатации и высокой надежности работы.

 

Классификация ленточных конвейеров

 

1. По распоряжению на местности ленточные конвейеры разделяют на:

     Стационарные; подвижные; передвижные; переносные; переставные.

 

 

2. По конструкции и назначению:

Общего назначения; специальные (подземные, для пищевой,                                           приборостроительной, радиотехнической, легкой промышленности и т.д.)

3. По типу ленты конвейеры бывают:

Резинотканевые; резинотросовые; стальные (цельнопрокатные  и проволочные).

4. По форме ленты:

Плоские; лента  с бортами; лента в форме желоба.

5. По профилю трассы:

Горизонтальные; наклонные; комбинированные (горизонтально-наклонные, наклонно-горизонтальные; со сложной трассой (магистральные конвейеры в соответствии с профилем местности).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Расчет ленточного конвейера

 

 

Рис. 1 Схема конвейера

 

1.1 Выбор ленты

Ориентировочно, в зависимости  от транспортируемого материала  и ширины ленты (среднее значение), принимается скорость движения ленты  по номинальному ряду (табл.2).

 

Принимается для ширины ленты 0,8…1,0 м скорость движения ленты V=1,6 м/с.

Определение ширины ленты  определяют по формуле:

, [5 с 5](1.1)

где -коэффициент снижения производительности в зависимости от угла наклона (табл.3).

       -насыпная масса (табл.1. [5 c 5]).

       - коэффициент производительности в зависимости от типа роликовой опоры (табл.4).

       - скорость движения ленты (табл.2. [5 c 5]).

 

Принимается лента К-4-3 шириной В=800 мм с числом прокладок i=4 (табл.5. [5 c 7] ).

 

 

1.2 Определение погонных нагрузок

От массы транспортируемого  материала:

                                             

                                        [5 c 7](1.2)

 

 кг/м

От массы вращающихся  частей роликовых опор:

Рабочей ветви:

кг/м (1.3)

Холостой ветви:

(1.4) 

где   и - массы вращающихся частей роликовых опор в зависимости от насыпной массы и ширины ленты, принятых для рабочей ветви – желобчатай на трехроликовой опоре, для холостой ветви – прямая (табл. 6. [5 c 8] );

 

 

- расстояние между роликовыми  опорами рабочей ветви (табл.7.[5 c 8] );

- расстояние между роликовыми  опорами холостой ветви, принимаемое

 мм. Принимается = 2600  мм.

От массы ленты:

, (1.5)

где В- ширина ленты, м;

       i - принятое число прокладок, i=4;

       и - толщина, соответственно, прокладок и нерабочей обкладок (табл.5), и .

 

1.3 Определение натяжения в ленте на различных участках

Определение натяжения  ленты конвейера на различных  участках производится методом «обхода  по контуру». Минимальное натяжение  ленты принимается в точке 1 (рис.1), т.е. в сбегающей ветви с приводного барабана. Метод «обхода по контуру» заключается в определении натяжении ленты на различных участках в зависимости от .

При огибании лентой отклоняющих  концевых барабанов сопротивление  учитывается коэффициентом К, который принимается в зависимости от угла обхвата барабана (табл.8.[5 c 8]).

                                    [5 c 9](1.6) 

где - сопротивление на участке 5-6. определяемое с учетом коэффициента сопротивления, принимаемого с учетом условий работы конвейера и типа роликовых опор (табл.9. [5 c 9]). На рабочем участке рассчитывается сопротивление сил трения от веса ленты и самих роликовых опор.

.

Сопротивление на наклонном  прямолинейном участке 7-8 определяется с учетом воздействия нормальной составляющей на роликовые опоры  и составляющей , направленной вдоль ленты (рис.2). В виду того. Что направление действия последней совпадает с направлением движения ленты, величина ее учитывается со знаком «минус».

        

.

.

 

Сопротивление в пункте загрузки определяется из условия:

 

 
[5 c 10](1.7)

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

         V_o=0 – составляющая скорости груза вдоль ленты;

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

         h₁=1,0 – высота падения груза с питателя, м.

 

 

Рис. 2 Схема для определения сопротивления на наклонном прямолинейном участке

 

При огибании лентой батареи роликовых  опор, расположенных на переходной кривой выпуклостью вверх (рис.3.1), рассчитывается только та величина сопротивления, которая обусловлена давлением на роликовую опору ленты вследствие ее натяжения:

где - коэффициент сопротивления движению ленты;

      - центральный угол криволинейного участка, который принимается равным углу наклона участка конвейера.

Сопротивление от веса ленты  и груза учитывается при определении  сопротивлений на смежных прямолинейных  участках с граничной точкой «0».

При движении ленты по батарее роликовых опор, расположенных на переходной кривой выпуклостью вниз (рис.3.2), сопротивление (на этом поворотном пункте) равно нулю.

 

Рис. 3 Схемы батарей роликовых опор

.

 

Сопротивление в пунктах разгрузки:

при разгрузке через барабан W_разг=0;

при разгрузке плужковым сбрасывателем (рис.4)

где В – ширина ленты, м;

Рис. 4 Схемы плужковых сбрасывателей

 

при разгрузке двухбарабанной разгрузочной тележкой (рис.5)

Согласно закону Эйлера:

 

                         [5 c 11](1.8) 

где f – коэффициент трения ленты о барабан.

Принимаем барабан с  резиновой футировкой f=0,4;

- угол обхвата лентой барабана.

Значение  приведены в табл. 10.

Рис. 5 Схема двухбарабанной тележки

Решая систему уравнений, находим значение

 

Числовые значения натяжения  ленты в характерных точках (Н):

 

 

 

1.4 Определение прогиба ленты

Натяжение ленты проверяется по максимальному прогибу ленты для холостой и рабочей ветвей. Для расчета принимается минимальное натяжение ленты на прямолинейных участках холостой и рабочей ветвей.

Для холостой ветви:

   

    [5 c 13](1.9)

Для рабочей ветви:

  (1.10)

 

 

1.5 Выбор электродвигателя

Сопротивление передвижению ленты:

                                  

              [5 c 14](1.11)   

Расчетная мощность двигателя привода ленточного конвейера:

                                

                               (1.12)

где =0,85 – КПД привода.

Установочная мощность двигателя:

                                      

                                  (1.13)

где - коэффициент установочной мощности, запас мощности,

По каталогу выбираем асинхронный двигатель типа МТН511-8 с фазовым ротором: мощность N_ДВ=34 кВт, n=695 об/мин , максимальный момент , момент инерции (табл.12).

 

 

1.6 Уточненный выбор ленты, барабанов и редуктора

 

Определяется число прокладок  для ленты К-4-3 синтетическая ткань:

                                   

,                                    (1.14)

где Н – максимальное натяжение ленты;

      n=10 – коэффициент запаса прочности (табл.11.[5 c 14]);

       - предел прочности одной прокладки на разрыв (табл.5);

       В=0,8 м – ширина ленты.

 

Диаметр приводного барабана:

                                   

                           [5 c 15](1.15)

где - число прокладок;

      - коэффициент, принимаемый в зависимости от типа ленты и предела прочности (табл.13).

Принимается барабан  диаметром 

 

Диаметр приводного барабана проверяется по допускаемому давлению между лентой и барабаном.