Конвейер ленточный передвижной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Ширина ленты конвейера

2. Приближенные натяжения ленты

3. Расчет ленты конвейера

4. Расстояние между роликоопорами. Диаметры роликов и барабанов

5. Тяговый расчет ленточного конвейера

6. Выбор электродвигателя и редуктора

7. Определение необходимого тормозного момента

8. Проверка времени пуска и торможения конвейера

9. Натяжное устройство

Заключение

Список использованных источников

Введение

Машины непрерывного действия характеризуются непрерывным перемещением насыпных или сыпучих грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Перемещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины -- ленте или отдельными порциями в непрерывно движущихся последовательно расположенных ковшах, коробах и других емкостях.

Благодаря непрерывности перемещения груза, отсутствию остановок и совмещению рабочего и обратного движений грузонесущего элемента машины непрерывного действия имеют высокую производительность.

Наиболее распространенным представителем машин непрерывного действия является ленточный конвейер, имеющий станину, на концах которой установлены два барабана: передний приводной и задний натяжной. Вертикально замкнутая лента огибает концевые барабаны и по всей длине поддерживается опорными роликами, называемыми роликоопорами верхними и нижними, укрепленными на станине.

По типу ленты конвейеры бывают с прорезиненной, стальной цельно-прокатной и проволочной лентой.

По профилю трассы ленточные конвейеры разделяются на горизонтальные, наклонные и комбинированные: наклонно-горизонтальные и горизонтально-наклонные. Передвижные и переносные конвейеры применяют для механизации транспортных и погрузочно-разгрузочных работ с насыпными и штучными грузами на складах, железнодорожном, автомобильном, водном транспорте и строительстве.

На конвейере используют резинотканевую ленту, роликоопоры - желобчатые, привод -- от мотор-барабана, натяжное устройство -- винтовое, несущая рама - из штампованной стали, сварная.

1. Ширина ленты конвейера

Необходимая ширина ленты по заданной производительности, виду груза и схеме конвейера:

м,

где П - максимальная расчетная массовая производительность конвейера т/ч;

с - плотность груза, т/м;

V - скорость ленты конвейера, м/с;

kП = 240 - коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте;

kв = 0,85 - коэффициент уменьшения сечения груза.

Для среднекускового груза по ориентировочной ширине ленты 400 мм принимаем скорость груза 2 м/с.

Принимаю ширину ленты по ГОСТ 22644-77 равной 500 мм.

2. Приближенные натяжения ленты

Общее сопротивление при установившемся движении ленты по всей трассе загруженного конвейера:

где Kд - обобщенный коэффициент местных сопротивлений на оборотных барабанах, в местах загрузки и других пунктах. При длине конвейера L=10 м, Kд=4,5;

Lг - горизонтальная проекция расстояния между осями концевых барабанов, м;

м.

Н - вертикальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера, м;

м.

qл, qp.в, qp.н - линейные силы тяжести соответственно ленты и вращающихся частей роликоопор на верхней и нижней ветвях ленты, Н/м.

.

qг - линейная сила тяжести насыпного груза

.

щВ, щН - коэффициенты сопротивления движению верхней и нижней ветвей ленты конвейера соответственно.

щВ= 0,025, щН=0,022.

Знак «+» перед последним членом в формуле для определения общего сопротивления ставится при подъеме груза конвейером, «-» - при опускании.

.

Дня обеспечения необходимого запаса силы трения на приводном барабане расчетное натяжение обегающей ветви ленты принимают несколько увеличенным.

где Кз - коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном, 1,1... 1,2;

м - коэффициент трения ленты о барабан; м= 0,1;

б - угол обхвата барабана лентой, б = 3,14 рад.

.

Расчетное натяжение набегающей ветви ленты

.

3. Расчет ленты конвейера

Необходимое число прокладок ленты

Где К - коэффициент запаса прочности ленты, ориентировочно при i = 2...3 принимаем k = 9;

Smax - максимальное расчетное натяжение ленты, полученное по тяговому расчету конвейера, Н;

Sp1 - прочность ткани одной прокладки, Н/мм ширины ленты;

В - ширина ленты, мм.

Выбираю хлопчатобумажный тип ленты с тканью прокладки ОПБ-5,

Sp1 = 113 Н/мм;

Следовательно прокладки не требуются.

Толщина ленты

где д0 - толщина прокладки (1,2 мм - для ткани прочностью 113 Н/мм);

дгр и доп - толщина наружных обкладок, мм, с грузовой и опорной стороны соответственно;

.

.

Сила тяжести одного метра резинотканевой ленты

.

4. Расстояние между роликоопорами. Диаметры роликов и барабанов

Расстояние между роликоопорами lр.в, м, на верхней ветви конвейера при ширине ленты 500 мм и плотности груза 1,3 т/м3 равно 1,4 м. Расстояние между роликоопорами на нижней ветви lр.н = (2...2,5) lр.в, м, но не более 3,5 м; lр.н = 2,8...3,5 м. Принимаю lр.н = 2,8 м.

Диаметр ролика прямой роликоопоры принимается исходя из ширины ленты, плотности груза и максимальной скорости движения ленты. При В = 500 мм, с ? 2,0 т/м3, V = 2 м/с, Dр = 89 мм. Диаметр барабана для конвейеров с резинотканевыми лентами определяется по формуле



Где i - число прокладок основного тягового каркаса ленты;

Кa - коэффициент, зависящий от типа прокладки и прочности ткани прокладки, Кa=125…140;

Кд - коэффициент, зависящий от назначения барабана.

Диаметр приводного барабана однобарабанного привода

Принимаем диаметр барабана по ГОСТ 44644-77 равным 160 мм.

Диаметр концевого барабана

.

5. Тяговый расчет ленточного конвейера

Линейные силы тяжести вращающихся частей роликоопор:

на верхней ветви конвейера

,

на нижней ветви конвейера

,

где Gр.в. и Gp.н. - соответственно силы тяжести вращающихся частей верхней и нижней роликоопоры, Н;

lр.в и lр.н - расстояние между роликоопорами соответственно на верхней и нижней ветвях ленты, м.

Для определения натяжения ленты в любой, точке трассы используется зависимость

,

где Si - натяжение ленты в точке i;

Wi-1 - сопротивление на участке между точками i и 1.

Рисунок 1 Расчетная схема ленточного конвейера

Расчет начинаем от точки сбегания ленты с приводного барабана (точка 1 на рисунке 1).

Натяжение ленты в точке 1 принимаем неизвестным и выражаем натяжение ленты во всех точках контура через S1 (Sсб).

Натяжение ленты в точке 2:

S2 = S1 + (qл+ qp.H) L· щH ·cos в - qлН.

Натяжение ленты в точке 3:

S3 = kS2,

где k - коэффициент увеличения натяжения ленты в местах огибания барабанов (при угле отклонения 180° - 1,05...1,06).

Натяжение ленты в точке 4

S4 = S3+ СПV/3,6,

где c - коэффициент, учитывающий трение сыпучего груза о борта, 1,3...1,5; П - производительность конвейера, т/ч;

V - скорость ленты, м/с.

Натяжение ленты в точке 5

.

Взаимосвязанные натяжения сбегающей Sсб и набегающей Sнб на приводной барабан ветвей ленты определяем из решения двух уравнений:

где Sсб = S1- неизвестное усилие натяжения сбегающей ветви ленты с приводного барабана;

А и В - численные коэффициенты, полученные из уравнения для определения натяжения в точке 5.

Второе уравнение по формуле Эйлера согласно теории фрикционного барабанного привода



где м - коэффициент трения ленты о поверхность приводного барабана;

б - угол обхвата лентой приводного барабана, рад.

Натяжение ленты в точке 1

По известному значению S1 находим натяжения ленты во всех характерных точках трассы. Результаты расчета сведем в табл. 1.

Таблица 1 Результаты тягового расчета конвейера

№ точки	Формула	Числовые значения, Н
1		346,09
2	S2=S1+(qл+qp.н) L·щH·cos в - qлН	357,78
3	S3 = kS2	375,67
4	S4 = S3+ cПV/3,6	409
5	S5 = S4 + (qг+qл+qp.н) L·cos в·щB + + (qг + qл) ·Н	863,2

Проверка выбранного диаметра приводного барабана по действующему давлению ленты на поверхность барабана

, Н/мм2,

где б - угол обхвата барабана лентой, град.;

В - ширина ленты, мм;

[Р] - допускаемое давление для резинотканевой ленты (0,2... 0,3) МПа.

Условие выполнено.

6. Выбор электродвигателя и редуктора

Установочная мощность привода ленточного конвейера

,

где kЗ - коэффициент запаса и неучтенных сопротивлений, потерь, 1,1... 1,2; V- скорость ленты, м/с;

з - КПД привода конвейера.

По требуемой мощности выбираем электродвигатель и заносим его технические данные в таблицу 2.

Таблица 2 Технические данные электродвигателя

Тип электродвигателя	N, кВт	n, об/мин	шпуск	шmin	шmax	Момент инерции ротора Ip, кг•м2
4А 90LB8	3	720	1,2	1	1,7	0,04

Необходимое передаточное число привода конвейера

,

где u1 - передаточне число первой ступени;

u2 - передаточное число второй ступени (рисунок 2)

Рисунок 2 Кинематическая схема мотор-барабана

Принимаю u1 = 2, тогда u2 = u/u1 = 3,08/2 = 1,5.

Межосевое расстояние для второй ступени

, мм

где Мкр - крутящий момент на валу колеса, Нмм;

k2 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца;

[ун] - допустимое нормальное напряжение в материале колеса, Мпа;

ш2 - коэффициент ширины колеса.

Принимаю для колеса сталь 40Х улучшенную до НВ245, для шестерни - сталь 40ХН улучшенную до НВ280.

Допускаемые нормальные напряжения вычисляю по формуле:

,

где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов;

- коэффициент долговечности, при числе циклов нагружения каждого зуба колеса больше базового принимаю ;

- коэффициент безопасности; для колес из нормализованной и улучшенной стали .

Для нормализованной или улучшенных сталей:

.

Допустимые нормальные напряжения для колеса

.

Допустимые нормальные напряжения для шестерни

.

Крутящий момент на валу двигателя

.

Момент на промежуточном валу

.

Момент на выходном валу

.

Межосевое расстояние для второй ступени

.

Принимаю и , т.к. передача соосная.

Число зубьев шестерни

.

Число зубьев колеса

.

Фактическое передаточное число второй ступени

.

Число зубьев шестерни первой ступени

Число зубьев колеса первой ступени



Фактическое передаточное число первой ступени

.

Проверка:

;

Фактическое передаточное число

Расхождение , что является допустимым.

Размеры зубчатых колес

Первая ступень:

Делительный диаметр:

- для шестерни

;

- для колеса

.

Диаметр окружности вершин зубьев:

- для шестерни

;

- для колеса

.

Диаметр окружности впадин зубьев:

- для шестерни

;

- для колеса

.

Коэффициент ширины колеса

Ширина колеса



Ширина шестерни

Вторая ступень:

Делительный диаметр:

- для шестерни

;

- для колеса

.

Диаметр окружности вершин зубьев:

- для шестерни

;

- для колеса

.

Диаметр окружности впадин зубьев:

- для шестерни

;

- для колеса

.

Ширина колеса

Ширина шестерни

Определяю диаметры валов зубчатой передачи по пониженным напряжениям

,

где Мкр - крутящий момент, Нмм; [ф] - допускаемое напряжение на кручение (для валов из стали 45 принимают пониженное значение [ф] = 15-20 МПа)

мм, принимаю d1 = 25 мм.

мм, принимаю d2 = 30 мм.

мм, принимаю d3 = 35 мм.

Третий вал отсутствует, т.к. колесо соединено с барабаном.

7. Определение необходимого тормозного момента

Тормозной момент для наклонного конвейера длиной L, м:

Нм,

- обратный КПД.

Принимаю тормоз ТКТ-400 с тормозным моментом 40 Нм.

8. Проверка времени пуска и торможения конвейера

Максимальное ускорение ленты, при котором сохраняется надежное, устойчивое, без скольжения, положение груза на ней при пуске и торможении конвейера:

где - коэффициент безопасности, 0,6... 0,8;

- коэффициент трения груза о ленту. 0,5... 0,8;

- угол наклона конвейера, град.

Минимальное время пуска и торможения конвейера должно быть больше

,

где V - номинальная скорость ленты конвейера, м/с.

Время пуска конвейера электродвигателем

,

где Мст.п - статический момент сопротивления при пуске, приведенный к валу электродвигателя, Нм.

Мпуск - среднепусковой момент электродвигателя, Нм,

Коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам на подшипниках качения при пуске конвейера в 1,2... 1,5 раза больше, чем при установившемся движении, соответственно возрастает статический момент сопротивления при пуске на валу электродвигателя

Статический момент на валу электродвигателя

Нм.

 Нм.

Принимаю Нм.

,

где пуск - коэффициент, учитывающий увеличение момента в период пуска относительно номинального момента (табл. 2).

Мном - номинальный момент электродвигателя, Нм.

Приведенный к валу электродвигателя момент инерции движущихся масс конвейера и груза

где д - коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс трансмиссии привода после быстроходного вала, 1,15...1,25;

Iр, Iм - момент инерции, кг*м2, соответственно ротора электродвигателя и муфты быстроходного вала; тк- приведенная масса, кг, движущихся частей конвейера и груза на нем,

где Ку - коэффициент, учитывающий упругое удлинение ленты, в результате чего не все массы конвейера приходят в движение одновременно, 0,5...0,7; Кс - коэффициент, учитывающий, что окружная скорость части вращающихся масс меньше скорости ленты, 0,7...0,9; G6 - суммарная сила тяжести вращающихся частей барабанов, Н, (1500...2500)Н.

.

Условие не выполнено. Время торможения конвейера тормозом:

где Мт - момент, Нм, тормоза, установленного на валу, соосном с валом электродвигателя;

- статический момент, Нм, на валу электродвигателя при торможении.

Нм

 с.

Так как условия торможения не выполнено предусматриваем пуск и остановку конвейера без груза на ленте, вследствие чего установка тормоза не предусматривается и время торможения увеличивается.

9. Натяжное устройство

Натяжное устройство выполним винтовым. Усилие натяжного устройства

SH ? 2,1Sнб.н

где Sнб.н - натяжение ленты в точке набегания на натяжной барабан полученное при тяговом расчете конвейера, Sнб.н= S2 (см. рисунок 1)

. Ход натяжного устройства

X = (0,015...0,03)L ,

где L - длина конвейера, м.

Принимаю Х = 180 мм.

Заключение

В ходе данной работы был рассчитан передвижной ленточный конвейер для транспортирования сухой глины с производительностью 80 т/ч.

Были произведены расчеты усилий возникающих в транспортерной ленте. Подобранна лента ОПБ-5.

Была рассчитана необходимая установочная мощность двигателя, составившая 1,38 кВт и подобран двигатель марки 4А90LВ8 с мощностью 3 кВт.

Был рассчитан необходимый тормозной момент равный 12,58 Нм. И принято решение не устанавливать тормоз.

Было принято винтовое натяжное устройство с ходом равным 180 мм.

ленточный конвейер роликоопора редуктор

Список использованных источников

1. Сепетый, А.Л. Непрерывный транспорт/ А.А. Сепетый. - Ростов-на-Дону.: РГУПС, 1999. - 32с.

2. Спиваковский, А.О. Транспортирующие машины/ А.О. Спиваковский, В.К. Дьячков - Москва.: Машиностроение, 1983. - 487 с.

3. Чернявский, С.А. Курсовое проектирование деталей машин/ С.А. Чернявский, К.Н. Боков, И.М. Чернин - Москва.: Машиностроение, 1988. - 416 с.

Размещено на Allbest.ru