Технические расчеты
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 Голос)

Расчёт ленточного конвейера

Исходные данные для расчёта:

транспортируемый груз – щебень;

производительность – 35 т/ч;

коэффициент трения щебня по ленте image001_8 Расчёт ленточного конвейера

коэффициент трения щебня по стали image002_9 Расчёт ленточного конвейера

угол естественного откоса image003_7 Расчёт ленточного конвейера

угол наклона image004_6 Расчёт ленточного конвейера

Размеры конвейера, м:

длина горизонтального участка l1 = 20 м;

длина наклонного участка l2 = 10 м;

Условия эксплуатации:

конвейер установлен стационарно в закрытом не отапливаемом помещении с сухим воздухом, эксплуатируется при температуре 0…+40 градусов С.

Схема конвейера

Рис.1 Схема конвейера

- приводной барабан; - натяжной барабан; - отклоняющий барабан.

Привод расположен в правой части конвейера, натяжное устройство – винтовое, расположено с противоположной стороны конвейера.

Проектирование ленточного конвейера начинается с расчёта основного параметра – ширины ленты В.

Ширина ленты выбирается из условия обеспечения заданной производительности по формуле:

image006_5 Расчёт ленточного конвейера ,

где: П = 35 т/ч - – производительность конвейера;

image007_7 Расчёт ленточного конвейера=240 – коэффициент, зависящий от угла откоса, принимаем по таблице ;

image008_5 Расчёт ленточного конвейера – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера, принимаем равным 0,92

V = 1м/с – скорость перемещения ленты, выбирается по таблице;

* – насыпная плотность груза, согласно таблице image010_6 Расчёт ленточного конвейера ;

image011_5 Расчёт ленточного конвейера

Принимаем по ГОСТ 2534-85 ширину ленты В = 400 мм.

Для использования в дальнейших расчётах определим погонные нагрузки:

от транспортируемого груза

image012_5 Расчёт ленточного конвейера;

от вращающихся частей рабочей ветви

image013_5 Расчёт ленточного конвейера;

от вращающихся частей нерабочей ветви

image014_5 Расчёт ленточного конвейера;

где image015_6 Расчёт ленточного конвейера и image016_5 Расчёт ленточного конвейера - вес вращающихся частей роликоопор соответственно рабочей и нерабочей ветвей, image015_6 Расчёт ленточного конвейера= 100 Н, image016_5 Расчёт ленточного конвейера= 60 Н;

image017_4 Расчёт ленточного конвейера и image018_3 Расчёт ленточного конвейера - шаг роликоопор рабочей и нерабочей ветвей, image017_4 Расчёт ленточного конвейера находим по таблице, image017_4 Расчёт ленточного конвейера=1400 мм, image019_4 Расчёт ленточного конвейера, image020_4 Расчёт ленточного конвейера=2800 мм.

Погонную нагрузку image021_4 Расчёт ленточного конвейера определим ориентировочно задавшимся числом прокладок image022_3 Расчёт ленточного конвейера по эмпирической формуле

image023_4 Расчёт ленточного конвейера,

где image024_4 Расчёт ленточного конвейера - толщина прокладки, предполагаем применить резино-тканевую ленту.

h1 – толщина верхней обкладки, h1 = 4 мм;

h2 – толщина нижней обкладки, h2 = 2 мм.

image025_4 Расчёт ленточного конвейера

Расчет натяжения в конвейерной ленте.

Для расчёта натяжения в конвейерной ленте применим универсальный метод обхода по контуру. Для этого разбивают всю длину трассы конвейера на характерные участки и последовательно находят натяжение ленты во всех точках трассы.

Натяжение ленты в точке 1 обозначим S1.

Так как натяжение ни в одной точке неизвестно, но известно соотношение image026_4 Расчёт ленточного конвейера, то составим число уравнений по числу неизвестных и, решив эти уравнения, найдём натяжение во всех характерных точках конвейера.

Вначале определим соотношение S9 и S1 (в сбегающей и набегающей ветвях) согласно формуле Эйлера

image027_4 Расчёт ленточного конвейера,

где е - основание натурального логарифма, е = 2,718,

image028_4 Расчёт ленточного конвейера- коэффициент трения ленты по резине, image029_4 Расчёт ленточного конвейера,

image030_4 Расчёт ленточного конвейера - угол обхвата, согласно схеме.

image031_5 Расчёт ленточного конвейера

Натяжение в точке 2

image032_4 Расчёт ленточного конвейера,

где image033_4 Расчёт ленточного конвейера - повышение натяжения на участке 1-2,

image034_5 Расчёт ленточного конвейера,

где image035_4 Расчёт ленточного конвейера- погонная нагрузка от перемещаемого груза и движущихся частей конвейера (ленты, роликов);

image036_4 Расчёт ленточного конвейера

image037_4 Расчёт ленточного конвейера- коэффициент сопротивления движению, (согласно справочным данным);

image038_4 Расчёт ленточного конвейера

image039_5 Расчёт ленточного конвейера

image040_4 Расчёт ленточного конвейера

Натяжение в точке 3

image041_3 Расчёт ленточного конвейера

Натяжение в точке 4

image042_5 Расчёт ленточного конвейера,

image043_4 Расчёт ленточного конвейера

image044_4 Расчёт ленточного конвейера

Натяжение в точке 5

image045_5 Расчёт ленточного конвейера

Натяжение в точке 6

image046_4 Расчёт ленточного конвейера

где image047_3 Расчёт ленточного конвейера - повышение сопротивления ленты на загрузочном участке.

image048_4 Расчёт ленточного конвейера,

где image049_3 Расчёт ленточного конвейера - коэффициент, учитывающий сопротивление движению от трения щебня о боковые стенки воронки; image050_2 Расчёт ленточного конвейера

V0 – составляющая скорости груза вдоль ленты, V0 = 0;

h – высота падения груза на ленту, примем h = 0,5 м.

image051_3 Расчёт ленточного конвейера

image052_3 Расчёт ленточного конвейера

Натяжение в точке 7

image053_3 Расчёт ленточного конвейера

image054_3 Расчёт ленточного конвейера

image055_3 Расчёт ленточного конвейера

Сопротивлением на участке 7-8 можно пренебречь, тогда

Натяжение в точке 9

image056_3 Расчёт ленточного конвейера,

image057_2 Расчёт ленточного конвейера,

image058_3 Расчёт ленточного конвейера

Решим систему уравнений, применив правые части равенств

image059_3 Расчёт ленточного конвейера

image060_3 Расчёт ленточного конвейера

image061_2 Расчёт ленточного конвейера

image062_2 Расчёт ленточного конвейера

Вычислим значения натяжения ленты в других точках

image063_2 Расчёт ленточного конвейера

image064_1 Расчёт ленточного конвейера

image065_1 Расчёт ленточного конвейера

image066_1 Расчёт ленточного конвейера

image067_1 Расчёт ленточного конвейера

image068_1 Расчёт ленточного конвейера

image069_0 Расчёт ленточного конвейера

image070_1 Расчёт ленточного конвейера

Проверка:

image071_1 Расчёт ленточного конвейера

Расхождение получается за счёт округлений до целого числа.

Условие отсутствия пробуксовки ленты на барабане

image072_1 Расчёт ленточного конвейера выполняется, т. к. image073_1 Расчёт ленточного конвейера,

а image074_0 Расчёт ленточного конвейера, и image075_0 Расчёт ленточного конвейера.

По вычисленным данным строим диаграмму натяжений ленты.

Диаграмма усилий натяжения ленты

Рис.2 Диаграмма усилий натяжения ленты

Определим тяговое усилие

image079_0 Расчёт ленточного конвейера

Мощность двигателя

image080_0 Расчёт ленточного конвейера,

где image081_0 Расчёт ленточного конвейера - коэффициент запаса, примем image082_0 Расчёт ленточного конвейера

image083_0 Расчёт ленточного конвейера - КПД привода, примем image084_0 Расчёт ленточного конвейера

image085_0 Расчёт ленточного конвейера

Выберем электродвигатель мощностью 9 кВт, типоразмер МТН-312-6, номинальная частота вращения image086_0 Расчёт ленточного конвейера.

Рассчитаем ленту на прочность по максимальному натяжению.

Число прокладок (основных)

image087_0 Расчёт ленточного конвейера,

где image088_0 Расчёт ленточного конвейера - максимальное натяжение ленты image089_0 Расчёт ленточного конвейера

*- запас прочности, примем image091_0 Расчёт ленточного конвейера

image092_0 Расчёт ленточного конвейера - предел прочности на разрыв, для резино-тканевой ленты image093_0 Расчёт ленточного конвейера,

image094_0 Расчёт ленточного конвейера

Принимаем ленту тип 1, ОПБ 3 прокладки

Диаметр приводного барабана

image095_0 Расчёт ленточного конвейера,

где С – коэффициент, равный 130,

image096_0 Расчёт ленточного конвейера. Примем image097_0 Расчёт ленточного конвейера.

Диаметр концевого барабана image098_0 Расчёт ленточного конвейера.

Диаметр отклоняющих барабанов image099_0 Расчёт ленточного конвейера.

Диаметр приводного барабана с учётом толщины футеровок

image100_0 Расчёт ленточного конвейера

Диаметр приводного барабана проверим на среднее давление между лентой и барабаном

image101_0 Расчёт ленточного конвейера.

Эта величина меньше допустимого давления, равного 0,4 МПа.

Срок службы ленты

image102_0 Расчёт ленточного конвейера,

где image103_0 Расчёт ленточного конвейера - коэффициент, зависящий от числа прокладок, примем image104_0 Расчёт ленточного конвейера

*- длина конвейера, равна 30 метров.

image106_0 Расчёт ленточного конвейера

Это соответствует гарантийному сроку согласно стандарту при восьмичасовом рабочем дне.

Выберем редуктор. Для этого определим частоту вращения приводного барабана

image107_0 Расчёт ленточного конвейера.

Передаточное число редуктора

image108_0 Расчёт ленточного конвейера

Расчётная мощность редуктора image109_0 Расчёт ленточного конвейера,

где image110_0 Расчёт ленточного конвейера- коэффициент, учитывающий условия работы, примем image111_0 Расчёт ленточного конвейера (спокойная нагрузка, при непрерывной работе).

image112_0 Расчёт ленточного конвейера

По каталогу выбираем редуктор цилиндрический Ц2-350 с передаточным отношением 19,98.

Выбор муфт. Для соединения вала электродвигателя (диаметр конца вала 50 мм) и ведущего вала редуктора (диаметр 40 мм) примем муфту зубчатую типа МЗ общего назначения (ГОСТ 5006-55), передающую максимальный крутящий момент 140 Н. м.

Крутящий момент на валу электродвигателя

image113_0 Расчёт ленточного конвейера

image114_0 Расчёт ленточного конвейера

Для соединения тихоходного вала редуктора (диаметр 85 мм) и вала ведущего барабана (диаметр 50 мм) конвейера примем муфту зубчатую МЗ общего назначения (ГОСТ 5006-55), передающую максимальный крутящий момент 1900 Н. м

Расчёт вала приводного барабана

Поскольку равнодействующая от усилия привода ленты находится на середине вала, то реакции в обоих подшипниках будут одинаковы:

image115_0 Расчёт ленточного конвейера

Максимальный изгибающий момент: image116_0 Расчёт ленточного конвейера

Диаметр вала image117_0 Расчёт ленточного конвейера

Для стали 45 при втором режиме нагрузки, изменяющейся по величине от нуля максимума, но не по знаку, image118_0 Расчёт ленточного конвейера.

Крутящий момент: image119_0 Расчёт ленточного конвейера

Диаметр вала image120_0 Расчёт ленточного конвейера, где image121_0 Расчёт ленточного конвейера - допускаемые напряжения кручения для материала вала, кгс/см2, image122_0 Расчёт ленточного конвейера

image123_0 Расчёт ленточного конвейера

Принимаем d = 50 мм.

Проверка привода конвейера на пуск и торможение.

Коэффициент сопротивления движению ленты в пусковой период

image124_0 Расчёт ленточного конвейера

Натяжение в точках контура возрастает от увеличения сопротивления движению

image125_0 Расчёт ленточного конвейера

image126_0 Расчёт ленточного конвейера

image127_0 Расчёт ленточного конвейера

image128_0 Расчёт ленточного конвейера

image129_0 Расчёт ленточного конвейера

image130_0 Расчёт ленточного конвейера

image131_0 Расчёт ленточного конвейера

image132_0 Расчёт ленточного конвейера

Решим систему уравнений, приравняв правые части равенств

image133_0 Расчёт ленточного конвейера

image132_0 Расчёт ленточного конвейера

image134_0 Расчёт ленточного конвейера

image135_0 Расчёт ленточного конвейера

Получаем image136_0 Расчёт ленточного конвейера

image137_0 Расчёт ленточного конвейера

Определим тяговое статическое усилие при пуске

image138_0 Расчёт ленточного конвейера

image139_0 Расчёт ленточного конвейера

image140_0 Расчёт ленточного конвейера- коэффициент возможного уменьшения сопротивлений движению ленты.

Статический момент при пуске, приведённый к валу двигателя,

image141_0 Расчёт ленточного конвейера

где image142_0 Расчёт ленточного конвейера- к. п. д. в период пуска привода.

Статический момент при торможении

image143_0 Расчёт ленточного конвейера

Время торможения конвейера

image144_0 Расчёт ленточного конвейера

где image145_0 Расчёт ленточного конвейера- максимальный путь торможения конвейерной ленты, который не угрожает засыпкой узла перегрузки.

Поскольку за 12 секунд конвейер остановится за счёт сил сопротивления движению, то принудительное торможение конвейера не требуется.

Литературные источники

1. Ф. К.Иванченко Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин. Киев. Вища школа. 1978.

Расчёт ленточного конвейера - 5.0 out of 5 based on 1 vote