Ленточный конвейер

Министерство Образования РФ

Московский Государственный Университет  Дизайна и Технологий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра “Прикладная механика”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Записка расчетно-пояснительная к  курсовому проекту по ПТУ

КЛ.47.03.00.02

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. ММ-092

Баскаков И.К.

Проверил: преподаватель

Андреенков Е.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2012 год

Рассмотрим конструкцию ленточного конвейера. Он представляет собой транспортирующее устройство непрерывного действия с рабочим органом в виде ленты.

Ленточный конвейер является наиболее распространённым типом транспортирующих машин, он служит для перемещения насыпных или штучных грузов. Применяется на промышленных производствах, в рудниках и шахтах, в сельском хозяйстве. В зависимости от свойств и природы перемещаемого груза угол наклона рабочей стороны ленты может быть установлен до 30°.

Часто конвейерная лента  является одной из частей транспортирующего  устройства. Например, зернопогрузчик применяющийся на механизированном току для сбора зерновой массы  с площадки имеет щёточные скребки, далее зерно поднимается норией и попадает на ленточный конвейер который забрасывает зерно в кузов грузового автомобиля.

Ленточные конвейеры  бывают передвижными, переносными, поворотными  и стационарными. Стационарные машины применяют для перемещения большого количества материалов на расстояние от 3 до 3000м., а передвижные и переносные машины – для перемещения небольшого количества материала на расстояние от 2 до 20м. В практике применяют последовательно расположенные конвейеры для перемещения материала на десятки километров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант № 2

 

Выбор ленты.

 

Лента является грузонесущим и основным элементом и выбирается по ГОСТ 20-76 шириной от 100мм до 2000мм.

 

 

Запас прочности, S.	Ширина ленты, в, мм.	Число прокладок j, шт
9	300	2
9	400,500,650	3
9,5	800,1000	4
9,5	1200		5

 

Проверка сцепления ленты с  приводным барабаном производиться  на основании уравнения Эйлера (1,стр 37) :

Fраб ≤Fсб*l^fa, где ^ 1424,44Н ≤1000*2,72

Fраб=F4, Fсб=F1

L=2,72 – основание натурального логарифма.

α=180°….270° угол обхвата лентой приводного барабана,рад.

f=0,1…0,4 – коэффициент трения ленты по барабану.

Мощьность на приводном барабане(1,стра17):

Pб = Ft*V/10^3 ,кВт.

 

 

 

Расчет конвейера.

 

Производительность : Z = 1000 шт/час.

Z = Q/m = 6000кг/час /6кг = 1000 шт/час.

Длина конвейера : L = 30м

Высота конвейера : Н = 0,85м

Размеры груза : b = 0,4м ; a = 0,6м

 

Ширина ленты b=bгр+(100/2000)=400+100=500мм

 

Принимаем для такого груза резинтканевую  ленту (см.табл 1).

Общего назначения, двухпрокладочную с двухсторонними резиновыми обкладками.

Каркас ленты изготавливается  с основой из комбинированных  нитей, обеспечивающих номинальную  мощьность на основе Fр = 65…..100Н/мм.

 

Обозначение ленты : Лента 4-400-2-БНКЛ-100-2-1.

Действительно, для b = 400мм, при типе прочности Fр  = 100Н/мм, принимаем i = 2.

 

Толщина ленты (1,стр 24)

Бл = Бoi + Б1 + Б2 ; Бл = 1 + 2 * 1,2 + 2 = 5,4мм

Бо = 1,15…1,4(2)мм  - толщина прокладок.

Б1 = 1,5…3(6)мм; Б2 = 1…2мм

i-Число прокладдок

Б1=1,5…3(6)мм ; Б2 = 1….2мм

Сила тяжести конвейерной ленты 1м

qл = 23,7H/м

qгр = Fгр/Ргр

mгр = S

Fгр = mгр*g – сила тяжести груза Н

g = 9,81 м/с^2

Fгр = 6*9,81 = 58,86H

Ргр – шаг  движения груза

Принимаем V = 1м/с

Тогда Ргр = (3600*V)/Z ; Ргр = (3600*1)/1000 = 3,6м

 

Нагрузки при работе конвейера :

 

qгр = (mгр*g)/Ргр ; qгр = (6*9.81)/3.6 = 16,35 Н/м

 

Ширина  ленты : b = bгр + (100/2000) = 300 + 100 = 400м выбираем по таблице (4) диаметр ролика Dр = 89мм.

Шаг роликов :

- на рабочей  верхней ветви Рр*В = 1,4м

- на холостой  ветви Рр*н = (2….2,5)* Рв,

Qp*b = (mp*g)/Ppb ; mp = 10 * 0,4 + 3 = 7кг.

Qp*b = (7*9,81)/1,4 = 49 Н/м

Qp*н = (mp*g)/Ppн = (7*9,81/2,8) = 24,5 Н/м

Lp = b + 100мм ; Lp = 400 + 100 = 500мм

 

Минимальное натяжение будет в нижней точке  конвейера т.к.

Fmin = 1000H = F1

F2 = F1+F1-2 ; F2 = 100+295H = 1295 H/м

F1-2 = (gl+gрн) w*l ; F1-2 = (6+24,5)*0,4*30 = 366Н

F3 = F2*S1,S1=1,05 ; F3 = 1295*1,05 = 1359,75H

F4 = F3 + F3-4 ; F4 = 1359,75+64,72 = 1424,44Н

F3-4 = (qл+qрb+qгр)*ωл*L ; F3-4 = (23,7+49,0+13,6)*0,03*30=77,67H

ωл = 0,03

qл = 23,7

при обхвате приводного барабана

Ft = F4*S1-F1 ; S1 = 1,08 ; Ft = 1424,44*1,04-1000 = 538,3H

Проверка прочности ленты необходимому числу прокладок

i ≥ (Fmax*S)/b*Fp ; i = 1428,97*10/300*100 = 0,476 Штук

S = 10 (1,стр 25) ; Fmax = F4

i = 2

2 ≥ 0,476 штук, условие выполняется

Fp = 100 H/мм для ленты БНКЛ-100

Среда влажная, поэтому f = 0,2 без фужеровки, влажность (кожи сырья)

 α = 200° ̴͇  3,5 рад

f^fa = l^0,2*3,5 = 2,02

F4/F1 = 1424,44/1000 = 1,42

1,42  ≤  2,02 следовательно условие выполняется.

 

Мощьность на приводном барабане :

Рб = (ft*V)/10^3 ; Рб = 538,3/10^3 = 0,538 кВт

 

 

 

Диаметры  барабанов :

 

Dпр = 125*i                        Dпр = 125*2=250мм

Dмат = 100*i                       Dмат = 100*2 = 200мм

 

Уточним по ГОСТ : Dпр = 250мм , Dмат = 200мм

Длина барабанов :

Lб = b + 100мм = 400+100 = 500мм

Частота вращения приводного барабана :

 

V = (π*Dпр*nб)/(60*1000) ; nб = (60*1000*V)/(π*Dпр)

 

Nб = (60*1000*1)/(3,14*250) = 76,4 1/мин

 

Мощьность электродвигателя :

Pэл = (Pб*1,25)/ηпр ; при ηпр = 0,8

Pэл = (0,538*1,25)/0,8 = 0,84 кВт

 
Электродвигатель МП32.

Частота вращений выходного:

Номинальная : 90,0

Фактическая 87,8

Допускаемый крутящий момент на выходном валу : 115

Мощьность 1,1 кВт

Частота вращений : 2810 об/мин

К.П.Д : 0,775

Масса мотор редуктора 3,1

hэл = 2810 об/мин

Vобщ = hэл/nпр*зв = 2810/0,543 = 5174,95

Рэл = (Рпр*зв/ηпр)*1,25 = 0,543/0,8*1,25 = 0,843 кВт.

Fнат = (F3+F4)/2 + Fтр ; Fтр = 100H

Fнат = (1359,75+1424,44/2) + 100 = 1492Н

 

 

Разработка конструкции привода.

 

Uцепи = nвых/nб = 90/76,4 = 1,17

Тбар = Рб/ωб = (0,543*30*10^3)/π*nб = 67,9 Н*м

Тотб =  Тб/Uцепи*η = 67,9/1,17*0,96 = 60,8 Н*м

Тотб ≤ Твых

60,6 ≤ 115

 

Расчет цепной передачи

Дано :

Р1 = Ротб

n1 = nвых = 90 1/мин

Uцеп = 1,17

 

Рб = Р отб*ηцепи

Ротб = Рб/ηцепи = 0,543/0,96 = 0,565

Рб = 0,565*0,96 = 0,542 кВт

 

Число зубьев звёздочек

 

При Uцепи = 1,04 принимаем Z1 = 27 , Z2 = Z1*Uцепи ; Z2 = 27*1,04 = 28,01.

Z2 = 28,0

Шаг цепи

 

Pцепи  ≥ 2,8 √(T1*Kэ)/(Z1*R0*mp)

mp – число рядов цепи = 1

T1 = T4 = P1/ω1 = (0.564*10^3)/9.42 = 59,8 Н*м

ω1 = (π*nвых)/30 = (3,14*90)/30 = 9,42 1/с

Кэ = Кg*Ка*Кн*Крег*Кс*Крем

Кg = 1 , Ка = 1 , Кн = 1 , Крем = 1,25 , Кэ = 1,25 , Z1 = 27

[R0] = 35мПа допустимое давление

Rцепи = 2,8√(59,8*1,25*10^3)/(27*35*1) = 74750/945 = 22,1

Рщ = 12,7 принимаем по ГОСТ-135680-75

Пр – 12,7 – 1800 – 1

d = 4,45   b = 8.90

 

Проверка работоспособности цепи по износу шарниров

 

Давление в ширнире цепи :

 

Р = Ft/B*d ≤ P

Ft = (10^3*P1)/Uцепи = (10^3*0.564)/0.514 = 1097,2

Uцепи = (n1*Z1*Pу)/60*10^3 = (90*27*12,7)/60*10^3 = 0.514

Р = 1097,2/4,45*8,90 = 17,67

[Р] = [Р0]/Кэ = 35/1,25 = 28 мПа

Р ≤ [Р] – условия выполняются.

 

Межосевое расстояние.

 

а = (30….50) * Рщ ; а = 40 * Рщ

а = 40*12,7 = 508мм

Число звеньев в цепи

 

Lр = (2*а)/Рц + (Z1+Z2)/2 + (Z2-Z1)^2/(2*π)^2 * Рц/а

Lp = (2*508)/12,7 + (27+32)/2 + (32-27)^2/(2*3,14)^2 * 12,7/508 = 109,2

 

Принимаем Lp = 109 звеньев.

а = Рц/4 * (Lp – (Z2+Z1)/2 + √(Lp – (Z2+Z1)^2/2 – 8 * (Z2-Z1)^2/(2*π)^2

a = 12,7/4 (109 – (32+27)/2 + √(109 – (32+27) ^2/2 – 8 * (32+27) ^2/(2*3,14) ^2 = 503,68

 

Диаметр звездочки

 

 

d1 = Pц/sinπ/Z1 = 12,7/sin180/27 = 109,4мм

d2 = Pц/sinπ/Z2 = 12,7/sin180/32 = 129,5мм

 

Fv = g*V^2

G = 2,6 кг/м масса ед. длинны цепи

Fr = 2,6*0,914^2 = 2,17H

F0 = Kf*a*q*g –  сила натяжения цепи

Kf = 1 при вертикальном расположении

F0 =  1*0,503*2,6*9,8 = 121,81H

P = (Ft*V)/10^3 = (1097,2*2)/10^3 = 2,9 кВт

 

Нагрузки на все звездочки

 

 

Fy = Ft*Kb ; Fy = 1097,2 * 1,05 = 1152,06H

Kb = 1,15 – при горизонтальной передачи

Kb = 1,05 – при вертикальной передачи