Методика расчета основных параметров работы конвейера

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Машины непрерывного транспорта являются неотъемлемой частью современных систем комплексной механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ. Большинство таких машин применяется как для непосредственного транспортирования груза из одного пункта в другой, так и для перемещения грузов-изделий по технологическому процессу, а так же в качестве транспортирующих устройств в автоматизированном производстве самых различных отраслей промышленности.

В отличие от машин периодического действия машины непрерывного транспорта насыпные и штучные грузы непрерывным потоком по заданной трассе без остановки для загрузки или разгрузки. Благодаря такому способу перемещения грузов машины непрерывного действия имеют высокую производительность, что важно для предприятий с большими грузопотоками, они могут распределять грузы по заданным пунктам, накапливать их в определенных местах, обеспечивать необходимый ритм производственного процесса. Поточные методы производства, в большинстве случаев, основаны на конвейерном способе перемещения изделий по технологическому процессу, и здесь конвейеры являются неотъемлемой частью производства. Поэтому нарушения в работе хотя бы одного конвейера в поточной линии отрицательно сказывается на работе всей системы.

Все эти особенности определяют объем и методику проектирования машин непрерывного транспорта. Большое разнообразие таких машин требует при выборе знания их конструктивных и эксплуатационных свойств, механизируемых технологических процессов, условий окружающей среды, умения сравнивать возможные варианты.

1. Задание на практическую работу

Объектом практического задания является один из типов конвейеров. К наиболее характерным машинам непрерывного транспорта: ленточные конвейеры; скребковые конвейеры; подвесные конвейеры; пластинчатые конвейеры; тележечные конвейеры; ковшовые конвейеры; ковшовые элеваторы. Все указанные машины проектируются с электроприводом. Кроме того, может быть дано задание на проектирование и других машин непрерывного транспорта, как с тяговым органом, так и без него.

Задание на работу содержит следующие исходные данные:

Производительность конвейера 200 т/час.

Материал апатит.

Характеристики груза:

Группа абразивности D.

Плотность : 1,3-1,7т/м3.

Угол естественного откоса в покое 30-40.

Коэфф. трения по стали в покое f = 0,58.

Угол естественного откоса в движении =0,7=21-28.

Насыпная плотность материала = 1,3 т/м3.

Длина L1 =25 м.

L2 =90 м.

L3 =80 м.

Угол наклона конвейера 1/2 - 20град.

Режим работы - Т.

Рис. 1

2. Основные параметры конвейера

Определение параметров производительности конвейера.

Расчетная производительность конвейера определяется по следующей зависимости:

240т/ч,

где: Q - производительность конвейера по заданию, т/ч; kн = 1,1…1,15 - коэффициент неравномерности подачи транспортируемого конвейером груза в зависимости от режима работы (меньшее значение соответствует более легкому режиму); kв = 0,9…0,95 - коэффициент использования конвейера по времени работы (меньшее значение соответствует более легкому режиму);

Предварительный выбор скорости движения и ширины ленты.

Скорость движения ленты V=2 м/с.

Принята однороликовая опора.

Расчетное определение ширины ленты.

Необходимую ширину ленты определяют из выражения:

 м,

Округляем до большего В=500 мм.

При транспортировании кусковых грузов ширина ленты, определенная по расчетной производительности, должная быть проверена по размерам кусков груза и округлена до ближайшего большего значения. Максимальные размеры кусков груза, допустимые для ширины ленты аmax=220 мм при содержании крупных кусков в транспортируемом грузе, 50 % (по массе).

Ширину ленты принимают по формулам:

для рядовых грузов:

мм. =2*220+200=640.

Окончательно ширину ленты выбирают из нормального ряда 300; 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600; 2000; 2500; 3000 мм по ГОСТ 22644.

Таким образом В=500 мм.

Выбор типа и параметров транспортирующей ленты конвейера.

Конвейерные ленты выбирают по стандарту в зависимости от условий работы и свойств груза. В соответствии с ГОСТ 20 предусмотрены 4 типа резинотканевых лент с тяговым каркасом из прокладок, соединенных резиновыми прослойками.

Ленты типа 1 предназначены для весьма тяжелых и тяжелых условий работы и перемещения крупнокусковых грузов; ленты типа 2 - на средние условия; ленты типа 3 и 4 - на легкие условия эксплуатации.

Тип ленты-1 : ТК-200/2.

Прочность тяговой прокладки 100 Н/мм.

Толщина тяговой прокладки 1,6 мм.

Число прокладок 1….5.

Расчетную толщину ленты определяют по формуле:

,

Определение параметров роликовых опор.

Максимальное расстояние между роликоопорами груженой ветви l/Р =1400 мм.

Расстояние между роликоопорами на порожней ветви ленты l//Р определяют по формуле:

=2,5*1400=3500 мм.

где l/Р - расстояние между роликоопорами грузовой ветви для легких грузов (при объемной массе до 1 т/м3).

Для центрирования хода ленты устанавливают центрирующиеся роликоопоры.

При длине конвейера менее 15 м. центрирующие роликоопоры не устанавливают.

При длине конвейера 15<L30 м. устанавливают две центрирующие опоры, а при большей длине центрирующие опоры устанавливают через 20..25 м. как на верхней, так и на нижней ветви.

В целях унификации для обеих ветвей конвейера выбирают ролики одного типоразмера, определяемого диаметром и длиной ролика, а также диаметром оси.

Массу вращающихся частей роликовых опор наиболее точно можно принимать по каталогу завода-изготовителя, либо в зависимости от вида роликоопоры и ее исполнения

Определение распределенных масс на конвейере.

Распределенные массы:

транспортируемого груза:

=33,3 кг/м;

ленты:

=9,08кг/м,

вращающихся частей опор верхней ветви:

6,07 кг/м;

вращающихся частей опор нижней ветви:

1,7 кг/м.

3. Предварительный тяговый расчет конвейера

Выбор коэффициентов и определение местных сил сопротивления движению ленты.

Силы сопротивления движению ленты на характерных участках трассы и в определенных пунктах определяют в соответствии с общей теорией машин непрерывного транспорта с гибким тяговым органом при известных коэффициентах сопротивления движению.

Определяющими являются коэффициенты сопротивления движению на прямолинейных участках конвейера:

щp=0.04.

щ x=0.03.

Приближенное определение натяжения ленты и мощности привода.

Общее сопротивление загруженного конвейера при установившемся движении, равное тяговому усилию привода, определяют по обобщенной формуле:

,

KОБ = 1,5- обобщенный коэффициент местных сопротивлений на поворотных барабанах, в местах загрузки и других пунктах, Lг - длина горизонтальной проекции конвейера:

Lг= L1* COS1+ L2+ L3* COS2=25*cos20+90+80*cos20=188,7 м

H - Высота подъема груза:

H= - L1*sin 1 +L3*sin2= 25*sin20+80*sin20= 18,7 м

Знак + перед последним членом ставиться при подъеме груза, знак - при спуске.

W==12627Н.

Расчетное натяжение ленты перед приводным барабаном (набегающая ветвь):

Н,

где: KЗ=1,3-1,4- коэффициент запаса сил трения; e - Основание натурального логарифма; м =0.2- коэффициент трения между лентой и приводным барабаном; б =180 - угол охвата лентой приводного барабана, рад.

Необходимое число прокладок принятой резинотканевой ленты при коэффициенте запаса прочности CП=10:

,

где: Кр =200Н/мм - прочность ленты.

Окончательно: iп =4.

Допускаемое натяжение ленты при запасе прочности CП=10:

=40000 Н.

Необходимая мощность привода:

= 32,5кВт.

4. Подробный тяговый расчет ленточного конвейера

Для более точного определения и расчета элементов конвейера выполняется подробный тяговый расчет.

Для такого расчета трассу конвейера разделим на участки, начиная с точки сбегания ленты с приводного барабана с указанием мест расположения сосредоточенных сил сопротивлений. Распределенные массы груза, ленты и вращающихся частей роликоопор, сосредоточенные силы сопротивления, а также коэффициенты сопротивлений движению ленты принимаем из предыдущего расчета.

При известной схеме привода и известном значении тягового коэффициента , расчет выполняется методом обхода трассы конвейера по точкам, начиная с точки сбегания ленты с приводного барабана по ходу ее движения, суммируя все силы сопротивления.

Усилие в ветви ленты, сбегающей с приводного барабана определяется из уравнения теории фрикционного барабанного привода:

Sсб==14513 Н

Усилие натяжения ленты в каждой следующей точке определяется по следующей зависимости:

где: Sn - усилие натяжения ленты в точке n, Н; W(n…n+1) - сумма всех сил сопротивления движению ленты на участке между точками n и n+1, Н.

S2 = S1 + W1-2 =S1 =12286 Н.

S3= S2+ W2-3 = S2+=12577 Н.

S4= S3+ W3-4 = S3=11882 Н.

S5= S4+ W4-5 =k* S4=12476 Н.

S6= S5+ W5-6 =S5=9329Н.

S7= S6+ W6-7 = S6+=11073.

S8= S7+ W7-8 = S7=24057 Н.

Выполненный тяговый расчет необходимо проверить по минимальному натяжению ленты на трассе конвейера при транспортировании насыпных грузов по выражению:

.

5*(33,3+9,08)*10*1.4=2966 H.

Окружное тяговое усилие на барабанах:

.

W0= 24057-14513+0,03(24057+14513)10701 Н.

Необходимая установочная мощность привода:

=кВт.

5. Выбор натяжного устройства и его расчет

Для обеспечения необходимого прижатия ленты к приводному барабану, компенсации вытяжки и исключения недопустимого провисания ленты все ленточные конвейеры оборудуются натяжными устройствами. На коротких стационарных (длиной до 60 м), передвижных и переносных конвейерах применяют винтовые натяжные устройства. При большой длине конвейера применяются грузовые натяжные устройства, а на конвейерах большой мощности, значительной длины (500 и более м) и при сложной трассе - автоматически работающие устройства лебедочного типа. Последние могут изменять натяжение в ленте - увеличивать в период пуска и поддерживать необходимое соотношение между натяжениями SНБ и SСБ на приводном барабане в соответствии с фактической загрузкой.

Натяжное усилие определяется по формуле:

=11882+12476=24358 Н,

где S/НБ и S/СБ - усилия в ленте в точках набегания и сбегания на натяжном барабане.

Ход натяжного барабана (ход натяжного устройства) зависит от упругого и остаточного удлинения ленты. Ход Х натяжного барабана выбирают с учетом материала прокладок каркаса ленты: для тканевых лент:

=500+0,015*195=3,42 м,

где LК - длина конвейера (расстояние по контуру трассы между концевыми барабанами).

Масса натяжного устройства:

Заключение

В результате проделанных расчетов подобраны следующие основные параметры конвейера:

1. Скорость движения ленты V=2 M/C.

2. Тип конвейерной ленты 1. TK-200/2.

3. Ширина ленты B=500MM.

4. Натяжение ленты в характерных точках.

5. Установочная мощность привода N=38,4kBT.

конвейер транспортирующий роликовый

Список использованной литературы

1. Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Машины непрерывного транспорта» Часть 1 «Подбор и расчёт параметров ленточного конвейера».

2. Конспект лекций по дисциплине «Машины непрерывного транспорта».

Размещено на Allbest.ru