Расчет ленточного конвейера

                

              [5 c 16](1.16)

где - окружная сила на барабане;

     - допустимая величина среднего удельного давления;

    - центральный угол обхвата лентой барабана, град.;

     f=0,4 – коэффициент трения между лентой и барабаном (табл.10. [5 c 12]).

По допускаемому давлению принятый диаметр барабана удовлетворяет  условию.

 

Диаметр концевого и натяжного  барабанов:

                                 

                           (1.17)

Принимается

Диаметр отклоняющих барабанов:

                                 

                               (1.18)

Принимается

 

 

Длина барабанов:

                                      

                             (1.19)

где - число мм, на которое увеличивается длина барабана по сравнению с шириной ленты (табл.14[5 c 16]).

 

 

Частота вращения приводного барабана:

                              

                             (1.20)

где где - толщина резиновой футеровки.

Расчетное передаточное число редуктора привода:

                                        

                                      (1.21)

Расчетная мощность редуктора:

кВт,

где - коэффициент условий работы, принятый для восьмичасовой непрерывной работы в сутки при умеренных толчках (табл.15. [5 c 17]).

Выбираем редуктор с  передаточным числом:

 

1.7 Выбор натяжного устройства

Вес натяжного груза  в установившемся режиме работы конвейера:

                                 

                          [5 c 17](1.22)

 

где - КПД натяжного устройства.

Ход натяжного устройства принимается по табл.16

 

 

 

1.8 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:

                                     

                                    (1.23)

где - коэффициент увеличения статистических сопротивлений при пуске принимаем

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

  

  ;

;

;

;

 

Решаем систему уравнений:

Получим

 

Тяговое статическое усилие при  пуске:

 

                                

               [5 c 18](1.24)

 

Статический момент при пуске, приведенный к валу двигателя:

                             

           [5 c 18](1.25)

где - КПД в период пуска привода,

                             

                         (1.26)

С_т – коэффициент возможного уменьшения сопротивлений движению ленты, С_т=0,55…0,6

Момент инерции всех движущихся масс конвейера, приведенный  к валу двигателя:

             

   (1.27)

где - момент инерции ротора двигателя (табл. 12);

      - момент инерции муфты (табл.17. [5 c 19]);

      - коэффициент, учитывающий момент инерции деталей привода, вращающихся медленнее, чем вал двигателя;

             

     (1.28)

- общая длина конвейера;

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

- коэффициент, учитывающий, что окружная скорость части вращающихся масс меньше, чем скорость движения ленты конвейера, ;

- масса вращающихся частей  роликов и барабанов конвейера,

 

                           

               (1.29)  

 

Конвейер при ширине ленты 800 мм  имеет один приводной барабан с футеровкой диаметром 800 мм (масса 545 кг), один концевой и один натяжной барабаны диаметром 630 мм (масса каждого 350 кг) и семь отклоняющих барабанов диаметром 630 (масса каждого 350 кг) – табл.18.

 

                                

                              (1.30)    

 

Средний пусковой момент двигателя:

      

    (1.31)

 

где

                                             

                                    (1.32)

Время пуска конвейера:

                                

                          (1.33)     

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

                            

                  [5 с 21](1.34)

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

 

                                              

                             (1.35)

- приведенная жесткость ленты,

- динамичный модуль упругости  прокладки ленты,

МН/м – прокладки для синтетических тканей,

МН/м – прокладки для хлопчатобумажных тканей,

- погонная плотность движущихся  частей конвейера.

 

Для рабочей ветви:

                       

                   (1.36)

- скорость распространения упругой волны в холостой ветви ленты.

 

                                             

                              (1.37)

 

Максимальное динамическое усилие в ленте в точке нагибания:

                                        

                                         (1.38)  

где  - избыточное динамическое окружное усилие, передаваемое ленте от                                 привода в пусковой период.

 

                              

                    (1.39)      

- масса вращающихся частей  привода, приведенная к ободу  барабана,

             

           (1.40)

 

 

Максимальное усилие в ленте при пуске:

 

                             

                      (1.41)

                                           

                                   (1.42)

 

 

В период пуска конвейера  натяжение в сбегающей ветви:

 

                                      

                       [5 c 22](1.43)

 

При работе в транспортной цепи конвейер во избежание засыпки  узла перегрузки должен иметь путь движения ленты при ее остановке  не более 2,5 м.

 

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

 

                                      

                                (1.44)

 

 

 

 

Статический момент на валу двигателя при торможении:

 

                         

                      (1.45)

 

Момент инерции всех движущихся масс, приведенный к валу двигателя:

 

(1.46)

Тормозной момент:

                    

                    (1.47) 

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

Проверяется возможность  обратного движения ленты при  загруженном наклонном участке 14-15 и выключенном двигателе привода. Натяжения в ленте на различных  участках и сопротивление обратному движению определяются методом тягового расчета по контуру. Расчет начинается с точки 4, в которой натяжение S₄=4065 Н, т.к. натяжной груз Q_ГР=8558 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 точки 18 – против обратного хода.

 

Так как S₁₈=5537 S₁=4528 Н, то необходимо приводной барабан удерживать тормозным усилием от обратного движения.

 

Тормозное усилие на приводном  барабане:

 

                               

                              (1.49)

 

Тормозной момент на быстроходном валу привода:

 

                            

             (1.50)

где - коэффициент запаса торможения.

 

Выбирается останов, рассчитанный на расчетный момент. Если ранее  был выбран тормоз для торможения конвейера при остановке, то проверяется его эффективность для удержания ленты конвейера от обратного движения при загруженном наклонном участке.

 

 

1.9 Расчет барабанной разгрузочной тележки

 

Диаметры барабанов  разгрузочной тележки принимаем равным приводному, т.е. .

 

Сопротивление передвижению тележки:

где - сопротивление передвижению тележки при загруженном конвейере.

           

     

    [5 c 23](1.51)

где - вес тележки (табл. 19);

      D_K и d – диаметры колес тележки и цапф (средний диаметр подшипников качения) (табл. 20);

      f – коэффициент трения в подшипниках колес (табл. 21[5 c 24].);

      - коэффициент трения качения (табл. 22. [5 c 25]);

      - коэффициент, учитывающий сопротивление от трения реборд колес о рельсы для цилиндрического колеса с ребордами

 

 

Мощность привода барабанной тележки:

 

                                 

                            (1.52)

где

Скорость движения тележки  с механическим приводом: В=800, 1000 мм ; для лент В=1200, 1400 мм , где V – скорость движения ленты.

Выбираем электродвигатель MTF 011-6 мощностью кВт, частотой вращения об/мин.

При диаметре ходового колеса D_K=200 мм частота его вращения:

 

                                 

об/мин.                         (1.53)

 

 

Расчетное передаточное число привода тележки:

                                      

                                         (1.54)

 

1.10 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 приемном конвейере. Необходимо знать траекторию движения отдельных частиц разгружаемого материала.

На каждую частицу  груза, находящегося на барабане, действует  сила тяжести (вес) и центробежная сила. При пересечении вектора результирующей силы (рис. 6.1) с вертикальной осью получаем точку Р, называемую полюсом.

 

Из подобия геометрического  и силового треугольника находим:

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

 

 

 

Рис. 6 Построение полюсного расстояния и траектории движения частиц груза

 

Частота вращения барабана:

об/мин,

Тогда                              м.

Проведя из точки Р  касательную к окружности барабана, получим точку М, в которой  начинается отрыв груза от ленты.