Расчет параметров ленточного конвейера

Федеральное агентство по образованию Томский Государственный архитектурно-строительный университет Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по МНТ Расчет параметров ленточного конвейера

Исходные данные

Производительность конвейера

Угол наклона конвейера

Высота подъёма насыпного груза конвейером Н = 36 м Форма рабочей ветви ленты конвейера — трехроликовая Транспортируемый насыпной груз и его объёмная масса — рядовой гравий с г = 2.1 т/м?

Максимальная крупность кусков транспортируемого материала, а = 300 мм Угол обхвата лентой приводного барабана

Футеровка приводного барабана — деревянная Атмосфера, в которой работает конвейер — очень влажная Способ разгрузки насыпного груза с конвейера — через концевой барабан.

1. Определение требуемой для конвейера ширины ленты

1.1 По заданной производительности конвейера

где — производительность конвейера, = 200 т/ч;

— коэффициент, учитывающий необходимость снижения площади поперечного сечения насыпного груза на ленте наклонного конвейера при угле наклона в от 11? до 15?, = 0,95;

— коэффициент, учитывающий тип роликоопор для трехроликовой, = 550;

V — скорость ленты для гравия принимаем, V = 1 м/с;

г — объёмная масса насыпного груза, г = 1,9 т/м?;

Тогда по формуле (1)

1.2 По крупности кусков транспортируемого груза

а — максимальная крупность кусков транспортируемого материала, а = 0,15 м. Тогда по формуле (2)

2. Выбор типа ленты и её стандартной ширины

2.1 Выбор типа ленты

Тип ленты выбирается в зависимости от рода и крупности транспортируемого материала Тип 1 — многопрокладочная, с двухсторонней резиновой обкладкой и защитной или брекерной прокладкой под резиновой обкладкой рабочей поверхности для транспортирования высокоабразивных крупнокусковых грузов, угля и горной породы (куски размером до 300 мм).

2.2 Выбор ленты стандартной ширины

Выбирается по ГОСТ 20–85. В зависимости от вычисленного и равного м выбираем приближённую к стандартной ширине ленты:, количество тяговых тканевых прокладок, номинальная прочность на разрыв тяговых прокладок .

3. Определение параметров роликовых опор

3.1 Расстояние между роликовыми опорами

На груженой ветви конвейера, предназначенного для транспортирования сыпучих грузов в зависимости от объёмной массы насыпного груза равного 2.1 т/м? и ширины ленты равной принимаем расстояние между роликовыми опорами

Для холостой ветви конвейера расстояние между роликовыми опорами определяется как

На выпуклых криволинейных участках расстояние между роликовыми опорами груженой ветви конвейера. Причем роликоопоры устанавливают по дуге окружности, радиус которых составляет

Расстояние между роликовыми опорами под загрузочными устройствами

3.2 Расстояние между центрирующими опорами

При длине конвейера более 30 м центрирующие опоры устанавливаем через каждые 20 м на рабочей и холостой ветвях.

Диаметр роликов и роликоопор по ГОСТ 22 644–77 принимаем в зависимости от ширины ленты равной 0,8 м > .

Погонная масса движущихся частей роликовых опор

— На грузовой ветви — На порожней (холостой) ветви

где — масса вращающихся частей роликоопоры соответственно на грузовой и порожней (холостой) ветвях при ширине ленты принимаем равным 12,5 кг;

— расстояние между роликовыми опорами на груженой ветви конвейера, = 1,2 м;

— расстояние между роликовыми опорами на холостой ветви конвейера, = 2,4 м;

Тогда по формуле (3) и (4) определяем

4. Определение мощности двигателя привода конвейера и сопутствующих ему параметров

4.1 Определение мощности электродвигателя привода конвейера упрощённым способом

Мощность на валу приводного барабана

где — мощность, расходуемая на перемещение насыпного груза;

— мощность, расходуемая на холостой ход ленты;

— коэффициент, учитывающий дополнительные затраты мощности от сопротивлений на концевых и отклоняющих барабанах при длине конвейера 100 м принимаем равным 1;

— мощность, расходуемая на преодоление сопротивлений от наличия на конвейере дополнительных разгрузочных устройств.

Длина наклонного участка конвейера

где Н — высота подъёма насыпного груза конвейером, Н = 36 м;

в — угол наклона конвейера, в = ;

тогда по формуле (6)

— Мощность, расходуемая на перемещение насыпного груза

Знак «+» принимается при подъёме насыпного груза вверх по наклонному участку конвейера.

— составляющая мощности, расходуемая на перемещение насыпного груза непрерывным потоком с производительностью конвейера, по горизонтальному пути конвейера длиной. Высота подъёма насыпного груза Н = 36 м, угол наклонного участка конвейера определяем по формуле (8)

где — общий коэффициент сопротивления перемещению ленты с насыпным грузом по роликовым опорам при работе в чистом сухом помещении без пыли для прямых роликоопор принимаем равным, =0,004;

тогда по формуле (7)

— Мощность, расходуемая на холостой ход ленты

где — коэффициент сопротивления, при ширине ленты = 0,8 м принимаем равным 0,024;

— горизонтальный путь конвейера длиной 144,5 м;

V — скорость ленты равный 1 м/с;

Тогда по формуле (9)

— Мощность расходуемая на преодоление сопротивлений от наличия на конвейере дополнительных разгрузочных устройств при разгрузке в концевой барабан мощность в конвейере не теряется следовательно

Тогда по формуле (5)

Установочная мощность электродвигателя

где N — мощность на валу приводного барабана, N = 28 кВт:

— коэффициент установочной мощности (запаса мощности) принимаем равному 1,1;

— К.П.Д. механизма передачи от электродвигателя до приводного барабана принимаем равным 0,8;

Тогда по формуле (10) определяем Тяговое усилие на приводном барабане

где N — мощность на валу приводного барабана, N = 28 кВт;

V — скорость ленты равный 1,6 м/с;

Тогда по формуле (11)

Усилие в набегающей ветви ленты

где — наибольшее натяжение ленты;

е — основание натуральных логарифмов равный, е = 2,72;

— тяговое усилие на приводном барабане = 17,68 Н;

м — коэффициент сцепления ленты с приводным барабаном, зависящий от наличия и типа армировки (покрытия) барабана и атмосферных условий в месте установки конвейера принимаем равным 0,40;

бугол обхвата приводного барабана лентой равного ;

— тяговый фактор конвейера, определяемый в зависимости от угла обхвата лентой приводного барабана при для барабана с резиновой футеровкой и при сухой атмосфере работы принимаем равным 1,73;

Тогда по формуле (12)

Необходимое число прокладок в ленте

где — наибольшее натяжение ленты равный 41 900 Н;

— запас прочности ленты для наклонного конвейера принимаем равным 11;

— ширина ленты равной 800 мм;

у — допускаемая нагрузка на разрыв, приходящаяся на 1 мм ширины одной прокладки ленты равного 300 Н/мм (кгс/см);

тогда по формуле (13)

Погонная масса ленты

где — ширина ленты равной 0,8 м;

д — толщина одной прокладки по ГОСТ 20–85 равной 2 мм;

— число прокладок в ленте равной 2 шт;

— толщина резиновой обкладки на рабочей стороне ленты принимаем равной 6;

— толщина резиновой обкладки на нерабочей (холостой) стороне ленты принимаем равной 2;

Тогда по формуле (14)

Из таблицы № 1 (графа 3) легко заметить, что усилие ленты в точке набегания на приводной барабан приводится к виду:

где, А и Б — численные коэффициенты т. к усилия и связаны между собой условием отсутствия проскальзывания ленты по приводным барабанам в виде где — тяговый фактор конвейера = 1,73

Из этих формул следует

При условии:

Погонная масса транспортируемого груза

где V — скорость ленты равный 1,6 м/с;

— производительность конвейера = 200 т/ч;

Тогда по формуле (17)

Т.к. по условию находим коэффициенты, А и Б из формулы:

где — погонная масса ленты = 10,5 кг/м;

— погонная масса движущихся частей роликовых опор на грузовой ветви = 10,5 кг/м;

— погонная масса движущихся частей роликовых опор на порожней (холостой) ветви = 9 кг/м;

А — численный коэффициент = 3,72;

— общий коэффициент сопротивления перемещению ленты с насыпным грузом по роликовым опорам при работе в чистом сухом помещении без пыли для прямых роликоопор принимаем равным 0,04

g — ускорение свободного падения = 9,81 м/с

— угол наклона конвейера = 14?

— наклонный участок конвейера = 149,5 м

— коэффициент скольжения,

— угол охвата ленточного привода

Теперь вычисленное подставляем в уравнения:

В соответствии с этим условием наименьшее из допу стимых усилий (натяжений) ленты в точке на гружёной ветви находится в точке 9

4.2 Определение мощности двигателя привода конвейера уточнённым способом

Установочная мощность двигателя привода конвейера где — общее тяговое усилие на приводных барабанах конвейера ;

V — скорость ленты равный 1,6 м/с;

— К.П.Д. механизма передачи от электродвигателя до приводного барабана принимаем равным 0,9;

— коэффициент установочной мощности (запаса мощности) принимаем равному 1,2;

Таблица № 1

конвейер лента двигатель привод

— тяговое усилие на приводном барабане, принять из упрощенного способа = 17 680 Н Тогда по формуле (19)

Выбираем двигатель

4.3 Проверка числа прокладок в ленте

где — наибольшее натяжение ленты равный 41 900 Н;

— запас прочности ленты для наклонного конвейера принимаем равным 12;

— ширина ленты равной 800 мм;

у — допускаемая нагрузка на разрыв, приходящаяся на 1 мм ширины одной прокладки ленты равного 300 Н/мм (кгс/см);

тогда по формуле ()

Условие численности прокладок выполняется.

5. Определение других параметров ленточного конвейера

5.1 Диаметр приводного барабана

где — число прокладок в ленте = 3 шт;

а — коэффициент пропорциональности при числе прокладок 3 шт, равным125;

тогда по формуле (21)

5.2 Диаметр концевого и натяжного барабанов

где — диаметр приводного барабана = 800 мм

5.3 Диаметр отклоняющего барабана

По ГОСТ 22 644–77 диаметр барабана округляем до ближайшего большего значения и принимаем

5.4 Длина приводного, хвостового (натяжного) и отклоняющего барабанов

где — ширина ленты равной 800 мм;

— коэффициент, при ширине ленты 800 мм принимаем равным 150 мм;

6. Выбор принципиальной схемы механизма передачи привода конвейера

6.1 Определение исходных данных для механизма передачи

Частота вращения приводного барабана

V — скорость ленты конвейера равный 1.6 м/с;

— диаметр приводного барабана = 800 мм = 0,8 м;

Тогда по формуле (25)

Общее передаточное число механизма передачи

— частота вращения приводного барабана = 46 об/мин;

— частота вращения вала электродвигателя = 1450 об/мин;

Тогда по формуле (26)

6.2 Выбор принципиальной схемы механизма передачи привода конвейера

Механизм передачи привода ленточного конвейера при включает только редуктор связанный с валом барабана.

7. Основные типы редукторов в приводе ленточных конвейеров и определение необходимых данных для их выбора

7.1 Выбор редуктора

По передаточному числу выбираем редуктор:

Типоразмер редуктора: КЦ2−315

Межосевое расстояние тихоходной ступени = 315 мм Номинальные передаточные числа = 31,5

Допускаемый крутящий момент на тихоходном валу =

Допускаемая радиальная нагрузка на тихоходном валу = 22 400 Н или 100 кгс Масса редуктора = 730 кг.

7.2 Определение номинального крутящего момента на тихоходном валу редуктора

— номинальный момент, развиваемый выбранным электродвигателем

— передаточное число редуктора = 31,5

— К.П.Д. редуктора принимаем равным

— мощность электродвигателя = 40 кВт

— частота вращения вала электродвигателя = 1450 об/мин Тогда по формуле (27)

Определяем номинальный крутящий момент по формуле (28)

8. Определение усилия для натяжения конвейерной ленты и хода натяжного устройства конвейера

8.1 Усилие для натяжения ленты конвейера

— усилие (натяжение) ленты в точке набегания на натяжной барабан точка 8 = 6479 Н;

— усилие (натяжение) ленты в точке сбегания с натяжного барабана точка 9 = 6867 Н;

8.2 Ход натяжного устройства конвейера по ГОСТ 20–85

— коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера при принимаем равным 0,65

— нормируемый показатель удлинения конвейерной ленты по основе принимаем равным 2%

L — длина конвейера = 149 м

1. Методическое пособие 038−97 ТГАСУ. Томск 1997 г.

2. Р. А. Волков «Конвейеры». Машиностроение. ленинград 1984 год.

3. Фиделев А. С. «Подъемно-транспортные машины». — Киев 1976 г.

4. Зенков Р. Л. «Машины непрерывного транспорта» Машиностроение. Москва 1987 год.