
- •8.Мощность привода при передаче тягового усилия трением.
- •9.Схемы обхвата ленты барабана.
- •10.Назначение уравнительных приводов для цепных тяговых контуров.
- •11. Требования, предъявляемые к устройству приводного органа, значение углов обхвата , коэффициента трения лент о рабочую поверхность приводных барабанов.
- •12 Траектория частиц материала при загрузке и разгрузке.
- •13. Назначение, область применения и конструктивное исполнение ленточных конвейеров.
- •14. Конструктивное исполнение отдельных базовых узлов ленточного конвейера.
- •15. Устройство вспомогательного оборудования ленточных конвейеров разгрузочные и загрузочные устройства, очистные устройства, контрольно-предохранительные устройства.
- •16. Устройство цепных конвейеров. Их назначение и область применения
- •17. Конструктивное исполнение элементов цепных конвейеров
- •18. Методика расчета цепных конвейеров
- •19. Назначение и область применения ковшовых конвейеров-элеваторов
- •20. Конструкция ковшовых элеваторов
- •21. Условия загрузки и разгрузки ковшей элеваторов
- •41. Устройство пневмотранспортных установок (пту) и область их применения.
- •45. Методика расчета пневмотранспортных установок
- •47. Процессы истечения насыпн. Груза и сводообразование в бункерах
- •48. Основные типы и область применения бункерных затворов
- •49. Конструкции элементов питателей и дозаторов.
- •50. Виды контрольно-предохранительных устройств.
1. Роль и значение МНТ. МНТ хар-ся непрерывным перемещением насыпных или штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Перемещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины или отдельными порциями в непрерывно движущихся последовательно расположенных ковшах, коробах и др. Штучные грузы перемещаются также в заданной последовательности. При этом рабочее и обратное движения грузонесущего элемента происходят одновременно. Высокая производительность МНТ обеспечивается: непрерывностью процесса перемещения; отсутствием остановок для загрузки или разгрузки; совмещением рабочего и обратного движений грузонесущего элемента. Классификация: - конвейеры с тяговым элементом (ленточные, пластинчатые, скребковые, полочные); - конвейеры без тягового элемента (винтовые, качающиеся, роликовые, транспортирующие трубы); - установки пневматического транспорта (всасывающие, нагнетательные, всасывающе-нагнетательные, аэрожелоба, аэролифты); - установки гидравлического транспорта (самотечные, напорные); - вспомогательные устройства (бункера и силоса, бункерные затворы и питатели, лотки и спуски, дозаторы, весы автоматические, счетчики). По характеру движения грузонесущего (рабочего) элемента различают конвейеры с непрерывным движением; с периодическим движением. По назначению и положению на производственной площадке: стационарные; подвижные распределительные с собственным попеременно возвратным фиксированным движением; переставные; переносные; передвижные. Конвейеры на современных предприятиях применяют в качестве: высокопроизводительных транспортирующих машин, передающих грузы из одного пункта в др. на участках внутризаводского и в ряде случаев — внешнего транспорта; транспортных агрегатов мощных перегрузочных устройств и погрузочно-разгрузочных машин; машин для перемещения грузов - изделий по технол. процессу поточного производства от 1го рабочего места к другому; машин и передаточных устройств в технол. автомат. линиях изготовления и обработки деталей и сборочных единиц изделий. Конвейерный транспорт является составной и неотъемлемой частью современного технол. процесса – он устанавливает и регулирует темп производства, обеспечивает его ритмичность. Это обусловливает высокую ответственность МНТ и накладывает высочайшие требования к проектированию, изготовлению и эксплуатации оборудования.
2. Основные хар-ки трансп. машин. Осн. критерии для выбора типа трансп. машины: технико-экономическая эффективность ее исп., надежность работы в зад. условиях, удовл. комплексу техн. требований, а также требованиям ОТ и ТБ. Техн. факторы выбора трансп. машины: хар-ка перем. груза; зад. произв-ть (объемная V=3600Fv, м3/ч или массовая Q=3,6qv, т/ч); направление, длина и конфигурация трассы трансп-ия; способы загрузки/разгрузки; хар-ка произв. процессов, сочетаемых с процессом трансп-ия; произв. и клим. условия. Разные машины не одинаково пригодны для перемещения грузов, обладающих теми или иными физико-мех. свойствами. Например, для трансп-ки тяжелых грузов, имеющих острые режущие грани, более пригодны пластинчатые, а не ленточные конвейеры. Сущ. факторы, как требуемая длина и конфигурация трассы перемещения груза в опр. направлении, ориент. на выбор схемы трассы, доп. углов наклона и длины конвейеров с тем условием, чтобы запроектированная трасса обесп. перемещение груза при min количестве промежуточных перегрузок. Организация и механизация ПРТС-работ предусматривают выбор машин и уст-в для подачи груза на трассу конвейеров и отвод груза с трассы в конечных/промежуточных пунктах трассы. Выбор этих уст-в в знач. степени влияет на выбор машин, одни из которых (пр., подвесные конвейеры) доп. автомат. загрузку/разгрузку в любой (.) трассы, др. (пр., лотковыё конвейеры) не доп. разгрузки на промежуточных пунктах трассы, а некоторые требуют спец. вспомогательных устройств или доп. погрузочно-разгрузочных машин. При проектировании МНТ учитывают произв., температурные и климатические условия окружающей среды. Окр. среда хар-ся составом и массовой концентрацией пыли; влажностью воздуха, насыщением его парами хим. веществ, газами, вредно действующими на детали конвейера; температурой; пожаро- и взрывоопасностью. Обозначения исполнений конвейеров для микроклиматических районов с климатом: У–умеренным; ХЛ–холодным; ТВ–влажным тропическим; ТС–сухим тропическим; Т–сухим и влажным тропическим; О–общеклиматическое исполнение. Типоразмер ленты выбирают по хар-ке трансп. груза и окр. среды, прочности по расчетному натяжению и произв-ти. При сопоставлении машин разных типов с целью выявления более экон. конструкций учитывают удельные показатели их веса и мощности, а также, экон. эффективность машины, опр. стоимостью транспортирования единицы материала и зависит от ряда факторов: стоимости машины, срока ее амортизации и др.
3. Определение свойств материалов (грузов), перемещаемых МНТ. Насыпные грузы- грузы, состоящие из частиц (кусков) различной формы, хранимые и перемещаемые навалом. Кусковатость–количественное распределение частиц груза по крупности. Однородность опр.: k0=amax/amin; amin– размер max частицы груза, мм; amax– размер min частицы груза, мм. При k0>2,5 груз рядовой, при k0≤2,5 сортированный. Насыпные грузы хар-ся размером типичного куска а. Для сортированных грузов а=(amin+amax)/2, для рядовых а=amax. В зависимости от amax: пылевидный (цемент)-до 0,05 мм, порошкообразный (мелкий песок)-0,05–0,49 мм, зернистый (зерно)-0,5–9 мм, мелкокусковой (щебень)-10–60 мм, среднекусковой (уголь)-61–199 мм, крупнокусковой (руда)-200–500 мм, особо крупнокусковой (камни, валуны)-более 500 мм. Плотность–отношение массы к занимаемому объему. Разл.: Легкие (торф, кокс) – до 0,6 т/м3, Средние (зерно, шлак)-0,6-1,6, Тяжелые (щебень, песок)-1,6-2,0, Особо тяжелые (руда, камень)-2,0-4,0. Разл. плотность груза свободно насыпанного (разрыхленного); механически уплотненного; в ест. плотном массиве. Коэффициент разрыхления kрх=ρп/ρ; ρп– плотность в массиве; ρ– плотность в разрыхленном состоянии. Влажность насыпного груза ωв (%) –отношение массы сод. в грузе воды к массе высушенного груза: ωв=(mв–mс)100/mс; mв и mв – массы порций влажного и просушенного грузов. Угол ест. откоса груза φ0 – угол м/д образующей конуса из свободно насыпанного груза и горизонтальной плоскостью. Разл. углы ест. откоса груза в покое φ0 и в движении φ, φ≈0,35φ0. Подвижностью частиц груза опр. площадь сечения груза на движущейся опорной плоскости. Разл.: Легкая - Апатит, сухой песок, Средняя - камень, щебень, Малая - сырая глина, гашеная известь. Абразивность – свойство частиц насыпного груза изнашивать соприкасающиеся с ним во время движения рабочие поверхности. Разл.: А – неабразивные; В – малоабразивные; С – средней; D – высокой абразивности. Коэффициентом крепкости: kкр=σсж/10; σсж – предел прочности образца груза при сжатии. Липкость – способность насыпного груза (глина, мел) прилипать к твердым телам (особенно во влажном состоянии). Слеживаемость – способность насыпного груза терять подвижность при длительном хранении. Штучные грузы классифицируют на непосредственно штучные и тарные. Штучные грузы хар-ся габаритными размерами, формой, массой одного изделия, хрупкостью, температурой и др. Хрупкость - склонность к разрушению частиц в процессе загрузки, транспортирования и разгрузки.
4. Режимы работы конвейеров. Сроки их службы. Работу конвейера характеризуют факторы: фактическое (экспл.) время работы; нагрузки, действующие на конвейер и его элементы при обеспечении заданной производительности и продолжительности их действия; условия производства и окр. среды, в которых работает конвейер. Совокупность этих показателей опр. классы исп., расчетные и экспл. режимы работы конвейера. Исп. конвейера по времени хар-ся Kв.с и Kв.г. Kв.с = tп.с / tс = tп.с / 24; Kв.г = tп.г / tг = tп.г / 8760; tп.с и tп.г – плановое время работы конвейера в сутки и в год; tс и tг – календарное время. Расчетный коэффициент факт. исп. конвейера по времени Kв. Kв = tм / tп ≤ 1; tм – время факт. работы конвейера, ч; tп – заданное плановое время работы конвейера, ч. В зависимости от Kв.с, Kв.г, Kв и количества времени работы существует 5 классов исп. конвейеров по времени работы в сутки и в год: В1; В2; В3; В4; В5. Классы исп. конвейера по производительности хар-ся общим коэффициентом загрузки: Kп = Qc / Qmax = Zc / Zmax; Qc и Qmax – средняя и max массовые производительности конвейера, т/ч; Zc и Zmax – средняя и max штучные производительности, шт/ч. В зависимости от коэффициента загрузки Kп существует 3 класса исп. конвейера по производительности: П1; П2; П3. Средняя производительность конвейера: Qc = (1 / tсм)∑Qi τi, где Qi – производительность конвейера в опр. промежуток времени τi (ч) в общем периоде рабочей смены, т/ч; tсм = ∑ τi –общее машинное время работы конвейера в смену, ч. Подобным образом определяется средняя штучная производительность Zc (шт./ч). Классы исп. конвейера по грузоподъемности при транспортировании штучных грузов хар-ся коэффициентами max Kм.н и эквивалентной Kэ.н загрузки. В зависимости от Kм.н и Kэ.н существуют 3 класса исп. конвейера по грузоподъемности: Н1; Н2; Н3. Использование конвейера по нагружению (натяжению) тягового элемента хар-ся коэффициентами max Kм.ц и эквивалентного Kэ.ц натяжения, в зависимости от Kм.ц и Kэ.ц существуют 3 класса исп. конвейера по нагружению тягового элемента: Ц1; Ц2; Ц3. Установленные классы исп. регламентируют 5 режимов работы конвейеров: ВЛ; Л; С; Т; ВТ. Основными показателями для опр. режима являются классы исп. конвейера по времени (В) и производительности (П) для всех видов конвейеров. Классы исп. конвейера по грузоподъемности (Н) и по натяжению тягового элемента (Ц) являются доп. признаками и учитываются в поверочных расчетах, сравнительном анализе конвейеров, в расчетах долговечности элементов конвейера.
5. Определение производительности МНТ. Производительность МНТ – количество материала, проходящего через данное сечение рабочего элемента в единицу времени. Производительность: -весовая (массовая) Q, т/ч; -объемная V, м3/ч; -штучная Z, шт/ч. Разл. техническую (Q, V, Z) и эксплуатационную (Qэ, Vэ, Zэ) производительности. Техническая (паспортная) производительность –количество груза, перемещаемого в единицу времени при полном (предусмотренном расчетом) заполнении грузонесущего элемента машины и при сохранении паспортной рабочей скорости. Определяется техническими параметрами машины и свойствами перемещаемого груза. По значению технической производительности определяют параметры машин, обеспечивающих эту производительность (размеры грузонесущего элемента, рабочая скорость), поэтому ее называют также расчетной или конструктивной. Эксплуатационную производительность определяют с учетом конкретных условий эксплуатации (степени заполнения грузонесущего элемента и использования машины во времени), меньше технической. Техническая и эксплуатационная производительности связаны между собой соотношением: kэ=Qэ/Q=Vэ/V=Zэ/Z, где kэ – общий эксплуатационный коэффициент; при непрерывной работе с нормальной загрузкой kэ = 1, при неполной нагрузке и простоях kэ < 1: kэ=kн*kв*kг, где kн – коэффициент неравномерности загрузки машины; kв – коэффициент использования по времени; kг – коэффициент готовности машины. Массовая производительность. Считаем, что материал движется сплошным непрерывным потоком со скоростью v, м/с, насыпная плотность материала ρн, кг/м3. Площадь поперечного сечения потока груза на несущем органе F, м2. Среднее количество груза на единице длины в 1 м, или погонная масса, q=Fp, кг/м. Секундная производительность, qc=qv, кг/с, тогда часовая производительность, Q=3600qv, кг/ч, либо Q=3,6qv, т/ч,. Так как q=Fp, тогда окончательно производительность, т/ч, Q=3,6Fpv, где F, м2; v, м/с; ρн, кг/м3; Производительность, т/ч, можно также записать в следующем виде: Q=3,6Fρнv, где F, м2; v, м/с; ρн, т/м3. Объемная производительность, м3/ч, V=3600Fv, где F, м2; v, м/с. Штучная производительность, шт/ч, Z=3600V/a, где а – расстояние между штуками (отдельными единицами груза), м.
6. Общий метод определения мощности привода транспортирующих машин. Приводной механизм служит для приведения в движение тягового и грузонесущего элементов конвейера. По способу передачи тягового усилия различают приводы: с передачей усилия зацеплением; фрикционные: однобарабанные, 2х-, 3хбарабанные и специальные промежуточные. Использование промежуточных приводов позволяет уменьшить натяжение тягового элемента. От расположения привода зависит натяжение тягового элемента на разных участках контура трассы, поэтому привод необходимо располагать так, чтобы уменьшить наибольшее натяжение тягового элемента. Применение нескольких приводов позволяет снизить max натяжение гибкого тягового элемента, т. е. использовать гибкий тяговый элемент меньшей прочности; многоприводные конвейеры могут иметь большую длину при правильно выбранной системе приводов. При определении рационального места установки привода на трассе конвейера основным фактором является достижение минимального натяжения тягового элемента и снижение натяжения на поворотных и криволинейных участках, поэтому рациональной является установка привода в пунктах поворота контура трассы. Если конвейер состоит из одного участка (горизонтального или наклонного), то привод располагается в головной части, т.е. в конце грузовой ветви. Оптимальное количество приводов на конвейере определяется технико-экономическим расчетом, при проектировании и выборе оптимального числа приводов целесообразным является исп. меньшего числа приводов повышенной мощности. Мощность на приводном валу: NВ = Pв v, где Pв – тяговое усилие на валу приводного барабана (звездочки): Pв = Р0 + Wиз + Wоч + Wп, где Р0 – тяговое усилие без учета потерь на приводном барабане (звездочке); Wиз – потери от перегиба тягового элемента; Wоч – сопротивление очистительных устройств; Wп – сопротивление подшипников вала. Установочная мощность приводного двигателя: N = kз NВ / η. По рассчитанной установочной мощности выбирают электродвигатель по каталогу. По выбранному двигателю подбирается редуктор в соответствии с расчетным передаточным числом. Поддерживающая металлоконструкция зависит от конструкции конвейера, изготавливается из прокатной профильной стали секциями длиной 3-6 м. Привод и натяжное устройство имеют самостоятельные сварные конструкции. Поддерживающая МК должна быть прочной, жесткой, легкой, удобной для монтажа и обслуживания.
7
.
Определение мощности тягового элемента
в отдельных точках тягового контура.
Для
опр. полной тяговой силы конвейера
пользуются методом последовательного
обхода трассы по контуру. Пронумеровав
(.) сопряжений, начиная от (.) сбегания
тягового элемента с привода конвейера
к (.) набегания, находят последовательно
натяжения во всех (.), и по разности
натяжений на набегающей и сбегающей
ветвях опр. тяговую силу. Начинают обход
трассы от (.) сбегания тягового элемента
с привода. Натяжение тягового элемента:
Si+1=Si+Wi
–
(i+1).Тяговые
расчеты обычно сопровождаются построением
диаграммы натяжений, в которой графически
изображаются полученные натяжения и
законы их изменения. Сопр-ие движению
на прямолинейных участках W=ωqоL,
где
ω
– общий коэф-т сопр-ия движению,
учитывающий и работу подъема, и работу
по преодолению сил трения, ω=sin+cоcos,
где
cо
– коэф-т сопротивления движению на
ходовых устройствах; qо
– погонная нагрузка от веса подвижных
частей конвейера, за искл. груза, Н/м; L
– длина участка, м. Кроме этого, в расчете
участвуют Cб
– коэф-т, учитывающий потери мощности
(сопр-ие движению тягового органа) при
прохождении поворотных участков –
отклоняющих, оборотных и концевых
барабанов, блоков, звездочек; qг
– погонная нагрузка от веса груза, Н/м.
Опр. усилия, Н: S1
– усилие
пока неизвестно; S2=S1+W1–2=S1+ωqoL"=S1+cоqoL";
S3=CбS2;
S4=S3+W3–4=S3+ωqoL'=S3+qo(–sin+cоcos)L';
S5=CбS4;
S6=S5+W5–6=S5+ω(qo+qг)L'=S5+(qo+qг)(sin+cоcos)L';
S7=CбS6;
S8=S7+W7–8=S7+ω(qo+qг)L''=S7+(qo+qг)(sin+cоcos)L''.
Усилия
на приводном элементе: S8=aS1+b,
где а
и b
– численные коэф-ты после подстановки
значений коэф-тов сопротивлений, погонных
нагрузок и длин участков. Далее
производится опр. всех натяжений в
тяговом органе в соотв. с конструкцией
конвейера: –привод с передачей усилия
зацеплением, первоначальное натяжение
принимается равным опр. величине; -привод
с передачей тягового усилия трением,
необходимо составить систему ур-й (ур-е
Эйлера), откуда опр. S1.
Далее строится тяговая диаграмма, опр.
тяговое усилие на приводном элементе
и рассчитывается требуемая мощность
привода.
8.Мощность привода при передаче тягового усилия трением.
определяется требуемая мощность привода, кВт,
,
где kз – коэффициент запаса, принимается равным 1,15; Fо – окружная сила конвейера, Н; η – кпд привода, принимается равным 0,85.
Определяется частота вращения приводного вала конвейера, мин-1,
,
где v – скорость тягового органа, м/с; Dо – диаметр делительной окружности приводной звездочки, м; z – число зубьев приводной звездочки; tц – шаг тяговой цепи, м. Определяется необходимое передаточное число между валом двигателя и приводным валом конвейера, из конструктивных соображений составляется кинематическая схема привода конвейера и выбираются остальные элементы привода. При необходимости производятся проверочные расчеты.
9.Схемы обхвата ленты барабана.
Один перегиб ленты, высокая надежность, но в связи с этим ограниченный (до 240º) угол обхвата лентой барабана и пониженный коэффициент использования прочности ленты.
Направление движения ленты изменяется при помощи концевых оборотных и отклоняющих барабанов; роликовой батареи; по кривой свободного провисания ленты (рис. 21).
10.Назначение уравнительных приводов для цепных тяговых контуров.
Уравнительные приводы. Как было показано, в цепных приводах цепь подвержена динамическому воздействию, что вызывает ее неравномерное движение. Во избежание этой неравномерности при скоростях цепей более 2 м/с следует применять уравнительные приводы. Ведущей звездочке (блоку) необходимо сообщить угловую скорость, периодически меняющуюся во время прохождения шарниром цепи центрального угла, стягивающего одну грань звездочки (блока).
Рис.
160. Схема уравнительного устройства к
приводу цепного конвейера
Так как скорость цепи равна vx=wR∙cosφ, или w=vx/(R∙cosφ).
то для получения vx=const при постоянном значении радиуса ведущей звездочки R угловая скорость должна изменяться обратно пропорционально косинусу угла φ, т. е.
w∙cosφ= vx/R=const
Простой уравнительный привод (рис. 160) обеспечивает скорость тяговой цепи, близкую к постоянной. На вал цепного блока привода тяговой цепи 1 насажен многогранный блок 3 с гранями, параллельными граням блока 2. Блок 3 связан цепной передачей 4 с ведущей звездочкой 5. Цепь выбирают с небольшим шагом, а число зубьев на звездочке 5 значительное, поэтому скорость цепи близка к постоянной. Так как блоки 2 и 3 подобны, отношение скоростей тяговой цепи 1 и цепной передачи 4 будет постоянным. При постоянной скорости цепи 4 угловая скорость блока 3 и, следовательно, блока 2, жестко связанных общим валом, будет переменной, а скорость тяговой цепи 1 близка к постоянной.
11. Требования, предъявляемые к устройству приводного органа, значение углов обхвата , коэффициента трения лент о рабочую поверхность приводных барабанов.
значение углов обхвата: Ч ем больше угол обхвата лентой приводного барабана, тем меньше должна быть нагрузка на ленту.
Коэффициент трения зависит от рода поверхности барабана и состояния соприкасающихся поверхностей ленты и барабана, а угол обхвата – от схемы огибания лентой приводного барабана. Для повышения коэффициента трения поверхность обода приводного барабана покрывают (футеруют) фрикционными материалами (например, резиной) с канавками (насечкой) глубиной 3…4 мм, образующими прямоугольные или ромбические клетки для сбора грязи и отвода влаги. При нефутерованном барабане коэффициент трения небольшой и требуется значительное первоначальное натяжение, поэтому применение нефутерованных барабанов неэффективно для конвейеров достаточно мощных и протяженных.