Модернизация привода ленточного питателя отработанной формовочной смеси

 

 

Рисунок 3.1 – Мотор-барабан

 

 1 – электродвигатель, 2 – редуктор планетарный двухступенчатый, 3 – барабан, 4 – лента, 5 – ось (цапфа) опорная.

 

 

 

Мотор-барабан (рисунок  3.1) представляет собой механизм, включающий в себя встроенный электродвигатель, редуктор, клеммную коробку для подключения электропитания 3-х фазной сети и непосредственно сам барабан, являющийся корпусом механизма.

Принцип работы: статор электродвигателя через корпус и фланец жестко связан с неподвижной осью 5 барабана. Вал короткозамкнутого ротора связан с водилом первой ступени планетарного редуктора и передаёт на него вращающий момент. Редуктор – двухступенчатый планетарный, передаёт движение барабану. . Подвод проводов питающей сети к обмотке статора электродвигателя осуществляется через канал расположенный в неподвижной оси.

Установка мотор-барабана – горизонтальная. Монтаж производится непосредственно на раму питателя.

Достоинства:

- компактная конструкция и малый вес;

- отсутствие необходимости в установке дополнительной рамы для монтажа;

- привод встроен в свободное внутреннее пространство барабана и тем самым полностью закрыт от внешних воздействий, что является необходимым в условиях агрессивной производственной среды и обеспечивает долговечность службы механизмов;

- у мотор - барабана встроенный в корпус барабана редуктор действует непосредственно на барабан, благодаря этому достигается коэффициент полезного действия до 97 %.  Это сберегает электроэнергию и делает привод экономичным.

Недостатки: сложность  ремонта, обусловленная труднодоступностью механизмов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ,  УЗЛОВ И АГРЕГАТОВ

 

4.1 Проверка приводного барабана на прочность по удельному давлению

Проведем расчет приводного барабана на прочность. Исходные данные: диаметр барабана 500 мм, длина 1160мм, ширина ленты – 1000 мм условный угол обхвата барабана лентой , скорость движения ленты – 1 м/с, производительность – 240 т/ч, горизонтальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера – 5390 мм.

Рисунок 4.1 – Расчетная схема приводного барабана.

 

Условие прочности:

 

                 (4.1)

 

_где      – удельное давление, МПа;

          – ширина ленты, В=1 м;

 

 

 – натяжение ветви ленты, набегающей на приводной барабан, Н;

          – значение тягового фактора, ([1], стр.115);

          – угол обхвата лентой барабана,

          – диаметр барабана, _.

Натяжение ветви ленты, набегающей на приводной  барабан:

 

                                                              (4.2)

 

где   – основание натурального логарифма, =2,71;

         μ = 0.25 - коэффициент трения о поверхность барабана ([1], стр.115);;

         α - угол обхвата ленты приводного барабана, рад;

– коэффициент запаса, k_з=1,1…1,2 ([1], стр.116);

– сопротивление движению конвейера при установившемся движении ленты.

Сопротивление движению конвейера при установившемся движении ленты:

 

                       _(4.3)

где  – коэффициент учета дополнительных сопротивлений при изгибе направляющего пути в вертикальной и горизонтальной плоскости, ([1], стр.115);

       – горизонтальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера;

         – коэффициент сопротивления движению ленты на рабочих подвесках, ([1], стр.115);

        – распределенная нагрузка от ленты;

        – распределенная нагрузка от транспортируемого насыпного груза;

        – распределенная нагрузка от вращающихся частей роликоопор грузовой ветви, ([2], стр.204);

        – распределенная нагрузка от вращающихся частей роликоопор холостой ветви, ([2], стр.204).

Распределенная  нагрузка от ленты:

 

                                                     (4.4)

 

где  – ускорение свободного падения, _;

        – распределенная нагрузка от транспортируемого насыпного груза.

Подставив исходные значения в формулу (4.4), получим:

 

Распределенная нагрузка от транспортируемого насыпного груза рассчитывается по формуле:

 

                                                              (4.5)

 

где   – скорость движения ленты, м/с;

– расчетной производительности конвейера, равная:

 

                                                            (4.6)

 

где   – заданная объемная производительность, ;

 – коэффициент неравномерности  грузопотока,  ([2], стр.231);

 – коэффициент использования  конвейера по времени,        ([2], стр.231);

 – коэффициент готовности, ([2], стр.231).

_{Подставляя  значения в (4.6), получим:}

 

Тогда распределенная нагрузка от транспортируемого насыпного груза, определяемая по формуле (4.5), будет равна:

 

 

Подставив выше получившееся значения в выражение (4.3), получим сопротивление движению конвейера при установившемся движении ленты:

 

 

Натяжение ветви ленты, набегающей на приводной  барабан, определяемое по формуле (4.2), будет равно:

 

 

Подставляем выше найденные значения в условие  прочности (4.1):

 

 

Вывод: из расчетов видно, что условие прочности приводного барабана выполняется, так как   

Расчетная схема оси может быть представлена в виде простой опертой балки

Схема для расчета  представлена на рисунке 4.2:

Рисунок 4.2 – Расчетная схема оси приводного барабана.

 

Ось  приводного барабана  испытывает изгиб  от поперечных нагрузок , создаваемых натяжением ленты и массой перемещаемого груза.

Суммарная поперечная нагрузка на ось равна:

 

.                                                                      (4.7)

 

Поскольку эта нагрузка передаётся через ступицу, то:

 

.                                                                  (4.8)

где     S_нб – натяжение ветви ленты, набегающей на приводной барабан;

 – натяжение ветви ленты, сбегающей приводного барабана:

 

        

 

Подставляя  значения натяжения ветви ленты, набегающей на приводной барабан  и натяжение ветви ленты, сбегающей с приводного барабана, в выражение (4.8), получим:

 

 

Максимальный  изгибающий момент определяется по формуле:

 

,                                                                          (4.9)

 

где  – реакция опоры;

          – расстояние между серединами опоры и ступицы, .

Подставляем значения в формулу (4.9):

 

.

Условие прочности оси  при изгибе:

 

,                                                                      (4.10)

 

где   М  – момент, действующий в расчетном  сечении, ;

         W – момент сопротивления расчетного сечения, см³;

         - допускаемое напряжение изгиба, МПа.

Допускаемое напряжение для предварительного расчета может  быть определено по формуле:

 

                                                                     (4.11)

            

где   - коэффициент, учитывающий конструкцию детали, = 2,2;

        - допускаемые коэффициент запаса прочности,  = 1,7.

Следовательно:

 

 

Момент сопротивления  в таком случае будет равен:

 

Подставляем найденные  значения в условие прочности (4.10), получим:

 

 

Вывод: условие прочности на изгиб оси выполняется, что подтверждается выше изложенными расчетами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ОПИСАНИЕ  РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

 

Электрическая схема управления ленточным питателем представлена на рисунке 5.1.

Питание машины осуществляется от сети Напряжением  380В и частотой 50Гц.

При включении выключателя (QF) подается напряжение на схему управления. При нажатии и удерживании кнопки (SB3) напряжение подается на звонок громкого боя (Z),  раздается звуковой сигнал, предупреждающий о включении питателя.

При нажатии  и удерживании кнопки (SВ4) включается магнитный пускатель (КМ), который своими контактами включает двигатель (М) и реле скорости (SR), (при этом загорается сигнальная лампа HL), после достижения рабочей скорости конвейера срабатывает датчик скорости (BV) и замыкаются контакты реле скорости (SR), и конвейер работает в автоматическом режиме (кнопку SB4 можно отпустить ).

При выходе реле скорости из строя, можно запустить  транспортирующую машину, включив предварительно переключатель (SA).

Для аварийного отключения машины служат кнопки (SВ1, SВ2) и конечный выключатель (SQ), связанный с тросом безопасности, протянутым вдоль конвейера.

Для защиты двигателя (М) от перегрузок предназначено электротоковое реле (РТ). Для защиты электрической схемы - предохранитель (FU).

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.1 - Электрическая схема управления ленточным питателем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 МЕРОПРИЯТИЯ  ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ           РАБОТЫ    МАШИНЫ, ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ             РАБОТЫ И ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Безопасность  и нормальные условия работы обслуживающего персонала являются важнейшими требованиями эксплуатации. Поэтому соблюдение общих и специальных правил по технике безопасности при работе конвейера и при производстве ремонтов является обязательным.

К обслуживанию транспортирующих машин могут быть допущены только те лица, которые изучили устройство этих машин и правила их эксплуатации.

Перед эксплуатацией  машины необходимо внимательно ознакомиться с руководством и уяснить особенности  конструкции всех механизмов.

Подготовка  системы к пуску включает следующие мероприятия:

1. Произвести  осмотр всего оборудования, убедиться  в его исправности.

2. Включить автоматические  выключатели. 

3. Перед пуском  конвейера, убедится, что в зоне  действия машины не находится рабочих.

При ремонте питателя на его пусковых устройствах повесьте табличку с надписью "Не включать - производятся работы".

Не производите  ремонт и замену деталей машины во время его работы.

Ограждения, снятые на время ремонтных работ установите на свои места и закрепите.

Конструкция ограждений должна полностью обеспечивать выполнение требований техники безопасности. В то же время эти ограждения не должны мешать обслуживающему персоналу наблюдению за работой машины. Целесообразно применять сетчатые ограждения на жёстком каркасе.

 

 

Рабочие, обслуживающие транспортирующие машины, должны быть одеты в спецодежду, соответствующую выполняемой работе.

Тоннели и приямки  у транспортирующих машин следует  хорошо освещать, проходы должны быть ровными, свободными и содержаться в чистоте.

Проведение  технического обслуживания машин в процессе их работы полностью исключается.