Расчет ленточного конвейера

Цель работы: изучить конструкцию ленточного конвейера. По результатам выполненных замеров, заданному виду транспортируемого сыпучего материала и условиям работы конвейера определить его массовую производительность, мощность на приводном валу и проверить прочность ленты.

Ход работы

Рис. 1 Схема ленточного конвейера.

Грузонесущим и тяговым элементом изучаемого конвейера является бесконечная, гибкая лента (рис. 1), обычно резинотканевая. Используют также специальные ленты, изготовленные из особых сортов резины: теплостойкие - Т. морозостойкие - М, маслостойкие - IV пищевые - П. Концы ленты соединяют методом вулканизации (наилучший) или металлическими скобами, заклепками, шарнирами или сшивкой. Лента 5 огибает на концах конвейера приводной 8 и натяжной 1 барабаны и опирается своей рабочей 6 и холостой 9 ветвями на роликовые опоры 7, 10. Опоры рабочей ветви 7 при перемещении ленты применяют: для штучных грузов - однороликовые, для насыпных грузов - двух-, трех- и пятироликовые. Опоры холостой ветви 10 однороликовые. Долговечность ленты во многом зависит о качества стыкового соединения концов, от работы и конструкции роликовых опор, отношения толщины ленты к диаметру приводного барабана D_Б, от тщательности монтажа, от местных условий эксплуатации.

Методика выполнения работы

1. Ознакомиться с конструкцией ленточного конвейера, определить его особенности, вид трассы, вид опорных элементов, рабочей и холостой ветви, тип привода, тип загрузочного, разгрузочного и натяжного устройства, способ стыковки ленты.

2. Замерить ширину В (м) и толщину д (мм) конвейерной ленты. Подсчитать число Z_Л прокладок в ленте и выполнить эскиз ее поперечного сечения.

3. Замерить величины линейных параметров конвейера (м): длину проекции конвейера на горизонтальную плоскость L_Г, высоту подъема (опускания) груза Н, диаметр приводного барабана D_Б, шаг рабочих a_р и холостых а_х роликоопор, а также углы наклона трассы конвейера в, рабочих роликоопор г (град).

4. Включить конвейер и замерить время t (с) прохождения метки на ленте фиксированного участка трассы l (м). Вычислить скорость перемещения ленты v(м/с) и соответствующую ей угловую скорость вращения барабана w(рад/с):

5. По заданному виду транспортируемого сыпучего материала вычислить массовую производительность (т/ч):

Q=3600*A_M*v*с*K_в

где А_М - площадь поперечного сечения насыпного груза на ленте в движении, м²;

с - насыпная плотность груза, т/м³;

К_в - коэффициент, учитывающий снижение производительности конвейеров на наклонных участках (К_в=cosв).

Рассчитать величину Ам как сумму площадей равнобедренного треугольника с основанием

b= 0,9*(В - 0,05) (м)

и углами

ц_Д=0,35*ц

где ц- угол естественного откоса в покое

при основании и трапеции (треугольника при двухроликовой опоре), стороны которой определяются размерами роликов и углом их наклона г

6. Вычислить величины погонных масс (масса 1 м длины конвейера) ленты q_л и материала q_м (кг/м) по формулам:

q_л=1,12*В*д

q_м=Q/(3.6н)

7. Вычислить величины (кг/м) погонных масс вращающихся частей роликовых опор (для рабочей - q_p и холостой q_x):

q_p=m_p/a_p

q_x=m_x/a_x

Величины масс (кг) вращающихся элементов принять по ориентировочным формулам:

m_p=[8+9*(B-0.4)]d²_p

m_x=[6+14(B-0.4)]d_x²

8. Найти требуемое окружное усилие на приводном барабане (Н) по формуле:

W=W_РАБ+W_ХОЛ+W_П(О)+W_СБР

где сопротивление перемещению груза и подвижных частей кон вейера на рабочей ветви:

W_РАБ=(q_м+q_л+q_p)L_r*w₀*g

сопротивление перемещению частей конвейера на холостой ветви:

W_ХОЛ=(q_л+q_x)L_x*w₀*g

сопротивление подъему (опусканию) груза (знак «плюс» относится к случаям, когда лента движется вверх, «минус» - вниз):

W_П(О)=±q_мgH

W_СБР - сопротивление разгрузочного устройства.

При сбрасывании в конце конвейера W_СБР=0, при плужковом сбрасывателе

W_СБР=(2,7...3,6)q_мgb;

w₀- коэффициент сопротивления движению на прямолинейных участках трассы конвейера, учитывающий трение в подшипниках и уплотнениях, деформирование груза, изгибы ленты, вдавливание роликов в ленту: g= 9,81 (м/с²).

9. Вычислить максимальное натяжение в ленте:

S_max=K₁We^мб/(e^мб-1)

предварительно измерив угол б обхвата лентой приводного барабана и выбрав значение коэффициента трения (сцепления) м между лентой и стальным барабаном (без футеровки - при хороших условиях работы м=0,35, при средних м=0,3 при тяжелых м=0,2; с футеровкой резиной м соответственно равен 0,5; 0,4; 0,25, К₁=1...1,2 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери.

10. Вычислить максимально допускаемое натяжение ленты (Н):

[S_max]=S_p1BZ_Л/K_З=

S_max - прочность ткани прокладки; коэффициент запаса прочности ленты:

К_З=К₀/(К₀К_ПРК_ТК_Р)=

где коэффициент неравномерности работы прокладок К_ПР=(0,95;0,9;0,88;0,85) при соответственно Z_Л=(3;4;5;6);

номинальный запас прочности К₀=7;

коэффициент конфигурации горизонтальной трассы Кт=1, наклонной К_Т=0,9, сложной К_Т=0,85;

коэффициент режима работы К_Р={1,1;1;0,95} соответственно при легком, среднем и тяжелом режимах.

Проверить соответствие

S_max?[S_max]

10. Вычислить требуемую мощность (кВт) электродвигателя на валу приводного барабана

P₁=K₁*K₂*W_н*v/(1000*з_м)=

где К₂ - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние длины конвейера: К₂=1 при L_k>50м; К₂=1,05 при L_k=ЗО+5О м; К₂=1,15 при L_k=15+30 м; К₂ =1,25 при L_k<15 м;

з_м - КПД привода (по схеме привода з_м =0,85...0592);

К₁- см. п.9.

Основные параметры ленточного конвейера.