Построение кривой сбрасывания груза с конвейера

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Построение кривой сбрасывания груза с конвейера

Задача 1 - 1

Барабан горизонтального ленточного конвейера диаметром d вращается с частотой n. Конвейер перемещает груз, толщина которого на конвейере ?h.

Построить траекторию полета частиц груза и определить размеры и положение экрана или щита для дальнейшего перемещения груза.

Исходные данные:

Вид груза - щебень;

n = 90 об/мин;

d = 500 мм;

L = 2 м, - расстояние от оси барабана конвейера до экрана по горизонтали;

?h = 130 мм;

Решение:

Определим минимальное расстояние r_min от оси барабана, где частицы груза сразу сбрасываются с ленты конвейера, из условия, что

где V - линейная скорость (м/с)

щ - угловая скорость барабана ()

т.е. щебень начнет сбрасываться с конвейера в момент попадания груза на барабан.

Траектория движения частицы после остановки конвейера представляет собой параболу с координатами

x = х · t и ,

где х - скорость движения частицы в момент сброса с барабана;

t - время движения частицы в полете.

Для частиц груза находящиеся на ленте конвейера т.е. в нижнем слое

х = w · r = р nd/60 = 3,14 · 90 · 0,5/60 = 2,355 (м/с)

х = 2,355 t

y = = 4,905

Для частиц верхнего слоя груза на конвейере

xґ = р n (d/2 + ?h) / 30 = 3,14 · 90 (0,5/2 + 0,13) / 30 = 3,579 t

Координата y не меняется.

х = 2,355 t; у = 4,905; xґ = 3,579 t;

х = 2,355· 0,1 = 0,24; у = 4,905 · 0,1² = 0,05; хґ = 3,579 · 0,1 = 0,36;

Остальные расчеты сводим в таблицу

t, с	х, м	у, м	xґ, м
0,1	0,24	0,05	0,36
0,2	0,47	0,19	0,72
0,3	0,71	0,44	1,07
0,4	0,94	0,78	1,43
0,5	1,18	1,23	1,79
0,6	1,41	1,76	2,15
0,7	1,65	2,40	2,51
0,8	1,88	3,14	2,86
0,9	2,12	3,97	3,22
1,0	2,35	4,91	3,58
1,1	2,59	5,93	3,94

По данным таблицы строим кривую сбрасывания и определяем графически координату H

т.е. расстояние от оси барабана до точки пересечения кривой сбрасывания частиц нижнего слоя груза с экрана по вертикали Н = 3,24 м.

Минимальную высоту экрана определяем графически h = 2,1 м.

2. Расчет конвейера

Задача 2 - 1

Рассчитать ленточный конвейер для перемещения насыпного груза.

Исходные данные:

Вид груза - подсолнечник;

Производительность конвейера П = 90 т/ч;

Длина наклонной части конвейера L₁ = 50 м;

Длина горизонтального участка L₂ = 75 м;

Угол наклона конвейера в = 15є;

Скорость конвейера х = 2,3 м/с;

Лента желобчатая с трехроликовыми опорами, б_р = 30є.

Решение:

1. Рассчитываем геометрические параметры конвейера

Горизонтальная проекция конвейера

L = L₁ · cosв + L₂ = 50 · cos15 + 75 = 123,3 м

Высота подъема груза

H = L1 · sinв = 50 · sin15 = 12,94 м

2. Определяем ширину ленты конвейера В, м по формуле

,

где х - скорость транспортирования груза, м/с;

с_н - насыпная плотность (объемная масса груза), кг/м³;

К_ж - коэффициент зависящий от формы сечения груза на полотне конвейера;

К_н - коэффициент уменьшения производительности, зависящий от угла наклона конвейера.

с_н = 400 кг/м³ [4, с.279]

Угол естественного откоса груза в движении

ц = (0,35 - 0,5) б

где б - угол естественного откоса в покое [4, с.279]

ц = 0,45 · 45 = 20,25°

Тогда К_ж = 0,629 [2, с.66]

К_н = 0,95 [2, с.66]

м

Согласно ГОСТ принимаем В = 0,65 м = 650мм [2, с.17]

3. Определим массу одного метра ленты

q_о = 12 В = 12 · 0,65 = 7,8 кг/м

Масса груза на одном метре ленты

4. Определим мощность на приводном валу конвейера N_о, кВт

,

где - коэффициент сопротивления движению ленты

= 0,032 [4, с.83]

5. Определим тяговое усилие на приводном барабане Р, Н

6. Определим требуемое число прокладок ленты

,

где n = 10 - коэффициент запаса прочности;

К_р - прочность ткани по основе, Н/мм;

Для ткани БКНЛ - 65 К_р = 65 Н/мм [4, с.269]

В - ширина ленты, мм

Принимаем Z = Z_min = 3 [4, с.269]

Находим толщину ленты конвейера

д = Z · д _о + д₁ + д₂,

где д_о, д₁, д₂ - толщины соответственно прокладки, рабочей и не рабочей обкладок, мм.

Согласно [4, с.269] д = 3 · 1,2 + 1 + 3 = 7,6 мм

7. Находим диаметр приводного барабана

D_Б ? (125….150) Z

D_Б = 125 · 3 = 375 мм

Согласно ГОСТ принимаем D_Б = 400 мм [4, с.271]

Правильность выбора диаметра барабана проверяем по среднему давлению

q_ср = 100 - 110 кПа

,

где б - угол обхвата барабана ленты, °;

Принимаем б = 180°;

ѓ - коэффициент сцепления ленты с барабаном. Принимаем как для чугунного барабана ѓ = 0,3 [4, с.281]

Р - тяговое усилие на барабан, кН;

В - ширина ленты, м.

что меньше принятого D_Б = 0,4 м

8. Определим частоту вращения барабана

9. Потребная мощность электродвигателя

,

где К = 1,1 - 1,2 - коэффициент запаса;

з = 0,9 - КПД привода.

Для рассчитанной мощности подходит двигатель серии АИР с мощностью N_дв = 7,5 кВт и частотой вращения 727, 960, 1440, 2895 мин^-1 [4, с.223]

10. Передаточные числа привода для каждого табличного значения частоты вращения электродвигателя

Вращающий момент на валу приводного барабана конвейера

11. Вычислим типоразмеры редукторов характеристики которых соответствуют требуемым передаточным числам и вращающему моменту с 25% запасом

1,25 М_Б = 1,25 · 482,6 = 603,25 Н · м

nдв	U	Типоразмеры редуктора	nр	Вращающий момент
727	6,62	ЦУ - 160	6,3	1000
960	8,74	Ц2У - 160	8	1000
1440	13,11	Ц2У - 160	12,5	1000
2895	26,34	Ц2У - 160	25	1000

Выбираем привод состоящий из электродвигателя АИР160S8 с частотой 727 мин^-1 и цилиндрического одноступенчатого редуктора с передаточным числом U_р = 6,3

Уточняем скорость ленты



Отклонение передаточного числа редуктора от потребного

груз конвейер электродвигатель автопогрузчик

3. Расчет устойчивости автопогрузчика

Задача 3 - 1

Определить коэффициент запаса поперечной устойчивости погрузчика при штабелировании.

Исходные данные:

Масса погрузчика (с водителем) m =5720 кг;

Масса приходящаяся на переднюю ось m₁ = 2314 кг;

Грузоподъемность автопогрузчика m_гр = 5000 кг;

База автопогрузчика L=2200 мм;

Ширина груза А = 1200 мм;

Высота центра тяжести погрузчика h = 655 мм;

Высота центра тяжести груза H = 4711 мм;

Расстояние от передней оси до центра тяжести груза b = 416 мм, B = 204 мм.

Решение:

Устойчивость погрузчика обеспечивается до тех пор, пока равнодействующая всех сил действующих на погрузчик находится в пределах опорного контура машины.

На практике для определения устойчивости вилочных погрузчиков применяется специальный стенд с наклоняемой платформой.

На платформу устанавливается погрузчик с заторможенными ходовыми колесами показателем устойчивости является предельный угол наклона платформы до начала отрыва от нее соответствующих колес погрузчика.

Грузоподъемник максимально отклонен назад, груз поднят на наибольшую высоту. Погрузчик устанавливается таким образом чтобы линия проведения через центр заднего управляемого моста и середину переднего колеса была параллельна оси поворота платформы, задние управляемые колеса параллельны оси поворота платформы.

Линия I-I - линия опрокидывания.

Линия II-II - ось поворота платформы.

Плоскость платформы наклонена к горизонтальной плоскости на 6% (3°,26').

Коэффициент запаса поперечной устойчивости при штабелировании.

,

где Gгр - вес, приходящийся на переднюю ось, кг;

d - расстояние от центра тяжести груза до линии возможного опрокидывания на горных площадках, мм;

G - вес погрузчика, кг;

H - высота центра тяжести груза, мм;

h - высота центра тяжести погрузчика, мм;

l - расстояние от центра тяжести погрузчика до линии возможного опрокидывания на горных площадках, мм;

г - угол поворота платформы.

Порядок расчета коэффициента.

г = arctg

г = arctg = arctg 0,46 = 24,7

б₁ - фактический или полный угол наклона платформы.

б₁ = б + Дб = 3,26є + 1,5є = 4є,76? = 5,26є

l = (L - c) sin г,

где с - расстояние от передней оси до центра тяжести погрузчика.

l = (2200 - 1310) sin 25

l = 890 · 0,42 = 373,8 мм = 0,37 м.

d = (L + b) sin г

где b - расстояние от центра тяжести груза до передней оси.

d = (2200 + 416) sin 25

d = 2616 · 0,42 = 1098,78 мм = 1,1 м.

Gгр = 5000 · 9,81 = 49050 G = 5720 · 9,81 = 56113,2

d = 1,1 l = 0,37

4. Расчет площади склада

Задача 4 - 1

Определить площадь крытого железнодорожного склада предназначенного для хранения тарно-штучного груза. Среднесуточное количество i-й группы погружаемого груза Qп_i, а выгружаемого груза Qв_i. Погружаемый груз состоит из n_п, а выгружаемый из n_в партий соответственно. Сроки хранения грузов на складе соответственно Т_п = 1,5сут. и Т_в = 2сут.

Погружаемый груз сформирован в пакеты размерами b Ч l Ч h и хранится в штабелях размерами В_ш Ч L_ш.

Выгружаемый груз транспортируется на плоских поддонах размерами b Ч l, высота пакета h, и хранится в стеллажах размерами В_ст Ч L_ст. Грузы внутри склада транспортируются вилочным электро-погрузчиком грузоподъемностью G_гр, а штабелируются при помощи электро-штабелера грузоподъемностью Gґ_гр, и высотой подъема Н. Среднее количество груза в погружаемом и выгружаемом пакете qп_i и qв_i соответственно.

Коэффициент сгущения подачи вагонов под погрузку - выгрузку К₁, коэффициенты учитывающие уменьшение вместимости склада за счет непосредственной перегрузки с автомобилей в вагон и обратно К₂ и К₃ соответственно. Коэффициент учитывающий дополнительную емкость для неисправных пакетов К₄.

Время ремонта неисправных пакетов Т_рп = 1сут. и Т_рв = 1,5сут.

Исходные данные:

Qп₁ = 220т/сут; Qп₂ = 130т/сут;

Qв₁ = 230т/сут; Qв₂ = 150т/сут;

qп₁ = 0,65т; qп₂ = 0,75т;

qв₁ = 0,45т; qв₂ = 0,65т;

К₁ = 1,4; К₂ = 0,92; К₃ = 0,93; К₄ = 0,03.

Размеры пакетов:

b₁ = 0,95м; l₁ = 2,6м;

b₂ = 1,0м; l₂ = 2,4м;

h₁ = 1,15м; h₂ = 1,35м.

Размеры поддонов:

b₁ = 0,8м; l₁ = 1,2м;

b₂ = 1,0м; l₂ = 1,2м;

h₁ = 1,15м; h₂ = 1,35м.

Размеры штабелей:

Вш₁ = 2,1м; Lш₁ = 11,0м;

Вш₂ = 3,4м; Lш₂ = 7,6м;

ш = 1 м - проход между штабелями;

Размеры стеллажей:

Вст₁ = 1,9м; Lст₁ = 11,2м;

Вст₂ = 2,3м; Lст₂ = 14,0м.

ст = 1 м - проход между стеллажами.

Технические данные электропогрузчика:

Грузоподъемность Gгр = 0,75 т;

Радиус поворота по наиболее выступающей части r_к = 1,55 м;

Расстояние от оси погрузчика до центра поворота m = 0,612 м;

Расстояние от оси переднего моста до груза =0,32 м.

Технические данные электроштабелера:

Грузоподъемность Gґгр = 0,8 т;

Высота подъема груза Нґ = 3 м.

Решение:

1. Определим вместимость склада, шт.

а) для погружаемого груза



б) для выгружаемого груза

2. Определим число элементарных площадок по каждому виду груза, шт.

, ,

где ДVш_i и ДVст_i - вместимость элементарной площадки.

ДV_i = n_b · n_l · n_H,

где n_b, n_l,_, n_H - число пакетов с грузом по ширине (штабеля или стеллажа), по длине (штабеля или стеллажа) и высоте (штабеля или стеллажа).

ДVш₁ = 2 · 4 · 3 = 24 ДVш₂ = 3 · 3 · 3 = 27

ДVcт₁ = 2 · 8 · 3 = 48 ДVcт₂ = 2 ·10 · 3 = 60

5. Определим ширину проезда между штабелями и стеллажами

Для погружаемого груза

Поэтому проезд между штабелем определяется по формуле

где a - расстояние от оси переднего моста до груза, м;

b - ширина груза, м;

r_к - радиус поворота по наиболее выступающей части;

m - расстояние от оси погрузчика до центра поворота, м;

с - минимальное расстояние между погрузчиком и штабелем (с = 0,15-0,2м), м.

Для погружаемого груза

Для выгружаемого груза

Поэтому проезд между стеллажами определяется по формуле

bст₁ = 1,55 + 0,32 + 0,8+2· 0,2 = 3,07м

Для выгружаемого груза

bст₂ = 1,55 + 0,32 + 1+ 2 · 0,2 = 3,27м,

6. Определим площадь элементарной площадки по каждому виду груза

ДFп_i = (Lш_i + ш) · (Bш_i + bш_i), ДFв_i = (Lст_i + ст) · (2 · Вст_i + bcт_i),

где Lш_i и Lст_i - длина штабеля или стеллажа;

ш и ст - расстояние по длине соответственно между штабелями или стеллажами;

Bш_i и Вст_i - ширина штабеля и стеллажа;

bcт_i и bш_i - ширина проезда между штабелями или стеллажами.

ДFп₁ = (11+1) · (2,1+ 3,35) =65,4 м²

ДFп₂ = (7,6 + 1) · (3,4+3,35) = 58,05 м²

ДFв₁ = (11,2 + 1) · (1,9 · 2 + 3,07) = 83,81 м²

ДFв₂ = (14 + 1) · (2,3 · 1,9 + 3,27) = 118,05 м²

7. Определим общую площадь склада

Fскл = 28 · 65,4 + 13 · 58,05 + 28 · 83,81 + 10 · 118,05 = 6113,03 м²

Размещено на Allbest.ru