Использование конвейерного транспорта на металлургическом предприятии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Назначение и техническая характеристика ленточного конвейера

2. Исходные данные

3. Расчет необходимых размеров рабочих элементов ленточного конвейера

3.1 Определение площади поперечного сечения материала на ленте конвейера

3.2 Определение ширины ленты

4. Расчеты, подтверждающие работоспособность конструкции ленточного конвейера

4.1 Вычисление мощности на валу приводного барабана конвейера

4.2 Вычисление необходимой мощности электродвигателя

4.3 Вычисление окружного усилия на приводном барабане и натяжение набегающего и сбегающего концов ленты

4.4 Определение количества прокладок в ленте

4.5 Определение диаметра приводного барабана и передаточного отношения приводного редуктора

Заключение

Список использованной литературы

Приложение Б

Введение

конвейер ленточный барабан редуктор

Транспортные машины непрерывного действия перемещают груз непрерывным потоком в большинстве случаев по одной и той же определенной трассе. Грузовой поток может быть в виде сплошной струи сыпучих или кусковых материалов либо в виде отдельных поршней этих материалов, а также штучных грузов. Транспортные машины обычно применения получают при перемещении одинаковых грузов, для которых транспортные операции отличаются однотипностью, поэтому они значительно легче поддаются автоматизации, чем грузоподъемные.

В последние годы на металлургических заводах для перевозки массовых грузов сырья и топлива все большее применение находит конвейерный транспорт. Этот вид транспорта применяют не только на вновь строящихся и проектируемых предприятиях, но и на действующих - при реконструкции основных агрегатов. Конвейерами перевозят сырье от вагоноопрокидывателей, сортировочных станций или от причала заводского порта на склад, со склада на агломерационную фабрику, в доменный и коксохимический цехи. Конвейерный транспорт применяют также для подачи твердого топлива на ТЭЦ; известняка, руды и других материалов - в сталеплавильные цехи и т.д.

Конвейерный транспорт широко используют для внутрицеховых перевозок. Этому в значительной мере способствует повышение степени непрерывности технологических процессов первых переделов коксохимического, агломерационного, доменного, сталеплавильного, при которой другие виды транспорта не обеспечивают современного уровня производства этих переделов.

Из конвейеров всех типов наибольшее распространение на металлургических заводах получили ленточные, доля которых составляет 95 - 97%. Широкое применение конвейерного транспорта объясняется его преимуществами перед транспортом других видов при перемещении значительных объемов грузов на небольшие расстояния. К таким преимуществам относятся: простота конструкции, надежность в работе, высокая производительность и небольшие эксплуатационные расходы. Кроме того, применение конвейерного транспорта позволяет повысить производительность труда и степень автоматизации производства, сократить на 10 - 15% площадь завода, уменьшить расстояние между цехами, упростить транспортные коммуникации, вынести общезаводскую железнодорожную станцию прибытия за пределы завода. Внедрение конвейерного транспорта дает возможность повысить степень безопасности на транспорте.

Возможность применения конвейерного транспорта на металлургических заводах в еще большей степени возрастает с разработкой и созданием теплостойких лент, позволяющих транспортировать горячие материалы металлургического производства агломерата, шлак, кокс и др.

1. Назначение и техническая характеристика ленточного конвейера

Ленточный конвейер - (англ. belt conveyor) транспортирующее устройство непрерывного действия с объединённым грузонесущим и тяговым органом в виде замкнутой (бесконечной) гибкой ленты. Лента приводится в движение силой трения между ней и приводным барабаном; опирается по всей длине на стационарные роликоопоры. В шахтах и карьерах ленточные конвейеры служат для транспортирования полезных ископаемых и породы из проходческих, вскрышных и добычных забоев по горизонтальным и наклонным выработкам внутри горных предприятий, подъёма их на поверхность и последующего перемещения к обогатительной фабрике или погрузочному пункту внешнего транспорта, а породы - в отвал. Ленточные конвейеры применяют также для доставки полезных ископаемых от горного предприятия непосредственно к потребителю (например, угля на теплоэнергоцентраль или руды на металлургический завод). В шахтах специально приспособленные ленточные конвейеры используются иногда для перемещения людей по наклонным выработкам.

Устройство ленточного конвейера входит бесконечная резинотканевая лента, огибающая барабан приводной станции и барабан натяжной станции, является тяговым и несущим органом ленточного конвейера (универсального). Верхнюю (рабочую) и нижнюю (холостую) ветви ленты поддерживают роликоопоры. Роликоопоры рабочей ветви бывают желобчатые, холостые и прямые. Для ограничения выхода ленты на сторону служат регулируемые роликоопоры. Вал приводного барабана, сообщающего ленте поступательные движения, соединен через эластичную муфту с приводом, состоящим из электродвигателя, ременной передачи и редуктора.

Рама ленточного конвейера (универсального) состоит из отдельных секций выполненных из уголков и соединенных между собой болтами и гайками. В зависимости от назначения конвейер может опираться на колесные опоры либо на опоры из швеллеров либо встраиваться в оборудование. Загрузка конвейера осуществляется через загрузочную воронку, а разгрузка через концевой барабан. Ленточные конвейеры снабжены устройством для очистки ленты скребкового типа. В целях безопасности при эксплуатации все ленточные конвейеры оборудованы выключающими устройствами по всей длине со стороны проходов. Барабаны закрыты кожухами.

Длина ленточных конвейеров зависит от прочности ленты. Обычно они имеют длину 25…100 м при одном приводном барабане и текстильной ленте.

Производительность ленточных конвейеров зависит от ширины ленты, скорости ее движения, транспортируемого груза и колеблется в весьма широких пределах (от нескольких десятков до нескольких сотен и даже тысяч тон в 1 ч). Производительность ленточных конвейеров 10000 т/ч. Серийно выпускаемые ленточные конвейеры имеют ширину ленты до 2 м при скоростях движения 1-5 м/с.

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ на складах, в цехах и на строительных площадках широко применяют передвижной ленточный конвейер общего назначения по ГОСТ 22644-77 и 22647-77. Комплектуются заводами-изготовителями из отдельных узлов: барабанов (приводных, натяжных и отклоняющих), приводов роликовых опор, натяжных устройств, очистных устройств, очистных устройств для лент и барабанов (скребков или вращающихся щепок), загрузочных устройств и разгрузочных приспособлений (барабанных тележек, сбрасывателей).

Основными параметрами серийных ленточных конвейеров являются ширина ленты, скорость ее движения и диаметр приводного барабана.

Главнейшие детали и узлы ленточных транспортеров следующие:

- лента;

- приводной барабан с приводом (приводная станция);

- натяжной барабан с натяжным устройством (натяжная станция);

- рабочие, холостые и направляющие ролики и приводные барабаны;

- загрузочное устройство;

- разгрузочное устройство;

- опорные конструкции.

В ленточных транспортерах чаще всего применяются ленты из хлопчатобумажной ткани, покрытые резиной, обычно называемые резиновыми лентами. Значительно реже ставят ленты пеньковые и хлопчатобумажные.

В последние годы получают распространение стальные ленты из тонко прокатной стали.

Основу резиновых лент составляет хлопчатобумажная ткань, сложенная в несколько слоев, с проложенными слоями резины, покрытая снаружи утолщенным слоем резины. Прочность и сопротивления продольному растяжению сообщаются ленте слоями ткани, а резина является материалом, связующим и предохраняющим основную ткань от механического повреждения и действия сырости.

В зависимости от условий работы транспортера (натяжения ленты) применяются ленты с числом слоев ткани (прокладок) от двух до десяти. Толщина каждой прокладки (ткани склеивающей резины) 1,25 мм, толщина наружной резиновой обкладки от 0,75 до 5 мм.

Разрывающая нагрузка на ленты составляет около 70 кг на 1 погонный см ширины каждого слоя, а допускаемое рабочие натяжение 1/12-1/16 разрывающей нагрузки т.е 4,5-5,5 кг на 1 погонный см ширины прокладки. Так, для ленты шириной 400 мм в три прокладки разрывающая нагрузка составляет 70 на 40 и на 3=8400 кг, а допускаемое рабочее напряжение ленты при допускаемом напряжении 5=2 на 1 погонный см и коэффициенте безопасности 70/5=14 составит: Т=5·40·3=600 кг.

В последнее время стальные ленты получают широкое распространение. Их изготавливают методом холодной прокатки, толщиной 0,6-1,4 мм, шириной до 650 мм.

Ленточный конвейер является наиболее распространённым типом конвейеров, он может служить для перемещения насыпных или штучных грузов. Применяется на промышленных производствах, в рудниках и шахтах, в сельском хозяйстве. Груз перемещается по ленте в горизонтальной плоскости или под углом до 30° к горизонту.

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

Рисунок 1 Конвейер ленточный

2. Исходные данные

Вариант 8

Вид транспортируемого материала - уголь

Производительность П=135 т/ч

Длина конвейера L=50 м

Угол наклона конвейера =0,035 рад

Материал трущейся поверхности барабана - дерево

Состояние атмосферы - влажная

Угол обхвата =4,8 рад

Цель курсовой работы, по заданной производительности ленточного конвейера определить ширину ленты и мощность электродвигателя

Рисунок 2 Схема ленточного конвейера

3. Расчет необходимых размеров рабочих элементов ленточного конвейера

3.1 Определение площади поперечного сечения материала на ленте конвейера

По исходным данным определяем площадь поперечного сечения материала на ленте конвейера:

(1)

где П - производительность конвейера, т/ч;

- скорость движения ленты, м/с выбираем из таблицы 2 (приложение А) в зависимости от транспортируемого материала;

- насыпная плотность материала, кг/м³ (таблица 5, приложение Б).

м²

3.2 Определение ширины ленты

1 Определяем ширину ленты по одной из формул (2)-(4), в зависимости от формы ленты (рисунок 3). Форма ленты выбирается по последней цифре зачетки: а-1,2; б-3,4,7; в-5,6,8,9.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) б) в)

Рисунок 3 Размещение транспортируемого материала на ленте при различных формах поперечного сечения конвейера

2 Желобчатая лента (рисунок 8.5, в)

(2)

где с - коэффициент, учитывающий уменьшение площади сечения от ссыпания материала назад при транспортировании его наклонным конвейером (таблица 3, приложение А);

- угол при основании площади поперечного сечения материала равен 15^о, а tg=0,27.

где К₁ - отношение, численно равное

- угол наклона боковых стенок =30^о,

К - отношение, численно равное

м

Получив ширину ленты, принимаем в сторону увеличения из таблицы 8 (приложение Б) для дальнейших расчетов ее уточненное значение.

4. Расчеты, подтверждающие работоспособность конструкции ленточного конвейера

4.1 Вычисление мощности на валу приводного барабана конвейера

Вычисляем мощность на валу приводного барабана конвейера

(3)

где Н - высота подъема материала (рисунок 3)

(4)

м; м.

где L - длина конвейера, м;

- угол наклона конвейера, рад;

L₂ - длина горизонтальной проекции конвейера, м;

k₁ - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние относительной длины конвейера (таблица 4, приложение Б);

k₂ - коэффициент, учитывающий расход энергии на преодоление сопротивлений, возникающих при прохождении ленты через сбрасывающую тележку (таблица 4.2);

k - коэффициент, учитывающий расход энергии на работу сбрасывающего устройства (таблица 1, приложение Б).

кВт

4.2 Вычисление необходимой мощности электродвигателя

Вычисляем необходимую мощность электродвигателя

(5)

где - коэффициент полезного действия привода барабана, =0,75-0,8.

кВт

Из таблицы 9 (приложение Б) подбираем марку электродвигателя: тип двигателя 4А160М6У3, 1000 об/мин

4.3 Вычисление окружного усилия на приводном барабане и натяжение набегающего и сбегающего концов ленты

Вычисляем окружное усилие на приводном барабане

(6)

Н

и натяжение набегающего и сбегающего концов ленты

сбегающего

(7)

Н

Набегающего

(8)

Н

где - коэффициент трения ленты о барабан (таблица 6);

- угол обхвата, рад (исходные данные).

Значение даны в таблице 7 (приложение Б).

4.4 Определение количества прокладок в ленте

Определяем количество прокладок в ленте

(9)

где Р - допускаемая нагрузка на 1 м ширины одной прокладки, Р=5500 н/м.

Подсчитанное число прокладок должно находиться в пределах приведенных в таблице 8 (приложение Б).

4.5 Определение диаметра приводного барабана и передаточного отношения приводного редуктора

Определяем диаметр приводного барабана и лебедки

(10)

м

и передаточное отношение приводного редуктора

(11)

где п_дв - частота вращения ротора электродвигателя, об/мин.

Значение п_дв берем из таблицы 9 (приложение Б) по марке подобранного электродвигателя;

п_бар - частота вращения приводного барабана.

(12)

где - величина, характеризующая относительное скольжение и зависящая от материала трущейся поверхности барабана и состояния атмосферы (таблица 6, приложение Б).

об/мин

Заключение

Современные ленточные конвейеры отличает небольшая трудоёмкость обслуживания, высокая надёжность работы и безопасность труда. Расширение объёмов и области применения ленточных конвейеров связывается с дальнейшим улучшением конструктивно-технологических характеристик установок. Начато применение промежуточных приводов для ленточных конвейеров, позволяющих повысить длину ставов и тем самым уменьшить количество промежуточных перегрузок (или полностью исключить их), снизить оборачиваемость ленты и повысить срок её службы.

В результате выполнения курсовой работы были произведены проектные расчеты на прочность и жёсткость основных узлов и деталей ленточного конвейера, а также получены их размеры

площадь поперечного сечения материала на ленте ;

ширина ленты ;

мощность на валу приводного барабана конвейера ;

мощность двигателя ;

окружное усилие на приводном барабане и натяжение набегающей и сбегающей ветвей ленты ;

количество прокладок в ленте ;

диаметр приводного барабана и передаточное отношение приводного редуктора ;

передаточное отношение приводного редуктора ;

частота вращения приводного барабана .

Выбрала марку электродвигателя: тип двигателя 4А160М6У3.

Совершенствование промышленного транспорта базируется на знании теории рабочих процессов, расчета и конструкции машин, а также правильной организации технической эксплуатации оборудования.

Для создания работоспособных, экономичных и долговечных грузоподъемных и транспортных устройств необходимо сочетание теорий с практическим опытом конструирования и эксплуатации.

Применение автоматики обеспечивает плавность пуска ленточного конвейера, возможность регулирования скорости движения ленты в зависимости от величины поступающего грузопотока, автоматический контроль (ультразвуковым способом) состояния роликоопор, целостности ленты, взвешивания и регистрации количества перемещаемого на ленте груза и др.

Список использованной литературы

1. Басов А.И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов. М. : Металлургия, 2008. 112 с.

2. Басов А.И., Ельцев Ф.П. Справочник механика заводов цветной металлургии. М.: Металлургия, 2005. 108 с.

3. Бекжанова С.Е., Бекжанов Д.З., Бекжанов С.З. Технология и механизация погрузочно-разгрузочных работ на железнодорожном транспорте. Учебник / под ред. д.т. наук, профессора Бекжановой С.Е. Астана: Издательство «Парасат ?лемі», 2005. 220 с.

4. Донченко А.С., Донченко В.А. Справочник механика рудообогатительной фабрики. М.: Недра, 2003. 69 с.

5. Епифанцев Ю.А. Механическое оборудование для обогащения руд. М.: Машиностроение, 2004.

6. Марон Ф.П., Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. Минск: Высшая школа, 2004. 269 с.

7. Положение о планово-предупредительных ремонтах оборудования и транспортных средств на предприятиях министерства цветной металлургии.

8. Свирин В.Г. Ремонтно-вспомогательное хозяйство обогатительных фабрик. М.: Недра, 2009.

9. Ставрова Н.Д. Технология и механизация погрузочно-разгрузочных работ: учебно-методический комплекс. Павлодар: Кереку, 2010. 105 с.

10. Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 2008. 10 с.

11. http://conveyor-b.narod.ru/work.html.

Приложение Б

Таблица 1

Дополнительные варианты к заданию 3

Вариант	Конструкция разгрузочного устройства	k2	k
а-1,3,5,7,9	При наличии сбрасывающей тележки	1,25	0,005
б-2,4,6,8	При разгрузке через натяжной барабан	1,0	0,05

Дополнительный вариант выбирается по последней цифре зачетной книжки

Таблица 2

Скорость движения ленты от вида транспортируемого материала

Транспортируемый материал	, м/с
Крупнокусковые абразивные грузы (руда)	1,6-3,15
Среднекусковые абразивные грузы (камень, щебень)	1,6-4,0
Малоабразивные среднекусковые грузы (кокс, уголь)	1,6-5,0
Абразивные мелкокусковые и зернистые грузы (песок, гравий, земля)	2,5-6,3
Пылевидные грузы (цемент, гипс, мел)	0,8-1,25

Примечание: Значение скорости следует выбирать из нормативного ряда скоростей ГОСТ 22644-77; 0,8; 1,25; 1,6; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3.

Таблица 3

Величина коэффициента С

Угол наклона транспортера , рад	0-0,175	0,1925-0,2625	0,28-0,385
Коэффициент С	1	0,97	0,9

Таблица 4

Величина коэффициента k₁

Относительная длина конвейера L, м	До 16	15-30	30-50	свыше 50
Коэффициент k1	1,25	1,15	1,05	1,0

Таблица 5

Насыпная плотность груза

Вид груза	, кг/м3	Вид груза	, кг/м3	Вид груза	, кг/м3
Руда	1750	Уголь	1300	Цемент	1300
Камень	1900	Песок	1550	Мел	950
Щебень	1700	Гравий	1800	Гипс	1100
Кокс	650	Земля	1250

Таблица 6

Значение коэффициента трения и величины

Материал трущейся поверхности	Состояние атмосферы
Обработанный чугун	Очень влажная	0,10	0,03
Обработанный чугун	Влажная	0,20	0,019
Обработанный чугун	Сухая	0,30	0,008
Футеровка из обрезиненной ленты	Влажная	0,25	0,006
Футеровка из обрезиненной ленты	Очень влажная	0,15	0,01
Футеровка из обрезиненной ленты	Сухая	0,40	0,002
Футеровка из дерева	Очень влажная	0,15	0,02
Футеровка из дерева	Влажная	0,25	0,012
Футеровка из дерева	Сухая	0,35	0,004

Таблица 7

Значение

Угол охвата , рад	Коэффициенты трения
	0,1	0,15	0,20	0,25	0,3	0,35	0,4
3,14	1,36	1,60	1,37	2,19	2,56	3,00	3,51
3,67	1,44	1,73	2,08	2,50	3,01	3,61	4,34
4,2	1,53	1,88	2,32	2,86	3,52	4,35	5,37
4,8	1,08	2,09	2,61	3,32	4,32	5,37	6,82

Таблица 8

Допустимое число прокладок в зависимости от ширины ленты

В, м	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4
in	3-4	3-5	3-6	3-7	4-8	5-10	6-10	7-10

Таблица 9

Типы и основные параметры электродвигателей

Тип двигателя	Nдв, Квт	nдв, об/мин	Тип двигателя	Nдв, Квт	nдв, об/мин
4АА50А2У3	0,9	3000	4А118М2У3	7,5	3000
4АА56А4У3	0,12	1500	4А160М8У3	11,0	750
4АА63А6У3	0,18	1000	4А160М6У3	15,0	1000
4АА63В6У3	0,35	1000	4А160М4У3	18,5	1500
4АА63В4У3	0,37	1500	4А180S2У3	22,0	3000
4АА63В2У3	0,55	3000	4А225М8У3	30,0	750
4А90LА8У3	0,75	750	4А225М6У3	37,0	1000
4А80В4У3	1,5	1500	4А225М2У3	55,0	3000
4А80В2У3	2,8	3000	4А280М8У3	75,0	750
4А112МВ8У3	3,0	750	4А280М6У3	90,0	1000
4А112МВ6У3	4,0	1000	4А280S4У3	110,0	1500
4А112МАУ3	5,0	1500	4А280М2У3	132,0	3000

Размещено на Allbest.ru