Задание Расчет параметров ковшового элеватора
Определить основные параметры ковшового элеватора по следующим данным:
- для подъема зерна пшеницы;
- на высоту H=20 м;
- с производительностью Q = 25 т/ч (6,94 кг/с).
Предусмотреть установку нории на открытой площадке.
Рис 2. Сема цепного ковшевого элеватора.
Выбор тягового органа.
Ориентируясь на конструкции и параметры существующих норий зерна производительностью 10...50 т/ч, принимаем: тяговый орган — резинотканевую ленту с числом прокладок из ткани БКНЛ-65 z=4; ковши—глубокие, располагаемые с интервалом (расставленные); скорость подъема v = 1,8 м/с; коэффициент заполнения kv = 0,75.
Из формулы производительности
при плотности зерна пшеницы ρ=800 кг/м3 находим линейную вместимость ковшей
Согласно ГОСТ 2036—77 выбираем для V/lк = 8 л/м ковш вместимостью V = 4 л и шириной 0,32 м. При этом ширина ленты B = 0,37 м, шаг расстановки ковшей lк = 0,5 м. Ориентировочно масса ковша mk≈0,7 V=0,7-4 =2,8 кг.
Расчетная производительность нории
показывает, что заданная производительность будет обеспечиваться даже при некотором ухудшении заполнения ковшей до kv =0,6.
Тяговый расчет. Наименьшее предварительное натяжение рекомендуется 1000…2000 H; принимаем Fmin = F2= 1500 Н.
Натяжение сбегающей ветви
Fc6 = Fl = Fmin+-qogH = 1500+8,65·9,81·20 t= 3197 Н
где
qб=qл + qк =1,1В(δ0z+ δ1+ δ 2)+mк / lкк = 1,1 • 0,37(1,25 • 4+1,5+1,0)+2,8 : 0,5=8,65 кг/м - суммарная линейная плотность ленты и ковшей;
- δ0, δ1 и δ2 — толщина соответственно прокладки ленты, рабочей обкладки и опорной обкладки, мм.
Сопротивление зачерпыванию зерна при kзач = 2,0 Н·м/Н и линейной плотности груза q=Q/v = 8,64 : 1,8=4,8 кг/м
Fзач = kзачqg = 2,0·4,8·9,81=94 H.
Сопротивление в подшипниках качения и сопротивление от изгиба ленты небольшой толщины на натяжном барабане при ξ = 0,04
Fп+ Fл = ξFmin = 0,04·1500 = 60 H.
Наибольшее натяжение набегающей ветви
Fmax = Fиб = F4 = Fmiт + Fзач + Fп + Fл + (q + q0) gH = 1500+94+ 60+(4,8+ 8,65) 9,8·20 = 4293 H.
Окружное усилие на приводном барабане с учетом потерь на нем Ft = (Fиб—Fc6) (1+ ξ) = (4293—3197) (1+0,04) = 1140 Н.
Мощность двигателя при к. п. д. механизма привода η = 0,8 и коэффициенте запаса, учитывающего перегрузку при пуске, kп=1,3
Р = kпFtv / η = 1,3·1140·1,8:0,8 = 3335 Вт.
Принимаем по ГОСТ 19523—81 двигатель типоразмера 4А13258УЗ мощностью 4 кВт с частотой вращения n=719 мин-1.
При установке нории на открытой площадке, когда возможно попадание влаги на стальную поверхность приводного барабана, принимаем коэффициент сцепления ленты с этой поверхностью f=0,2. Сила сцепления ленты с барабаном при угле обхвата α=3,14 рад
Поскольку окружное усилие Ft меньше силы сцепления Ff, но нормальная работа нории, т. е. без проскальзывания ленты по барабану, обеспечена.
Фактический запас прочности ленты с учетом возможного ослабления ее отверстиями для крепления ковшей kо=0,8 и предела прочности на разрыв одной прокладки из ткани БКНЛ-65 [k]Р = 65 Н/мм
s = koBz [k]p/Fmax= 0,8 · 370 · 4 · 65:4293 = 18,
что больше допускаемого запаса [s]=10...12.
Разгрузка ковшей нории— центробежная, так как радиус барабана r= D6/2 = 0,125z/2 = 0,125 ·4 : 2 = 0,25 м больше полюсного расстояния 1П = g/ω2=9,81 :7,22=0,19 м, где угловая скорость вращения барабана ω = v/r= 1,8:0,25 = 7,2 рад/с.
