5.2. Проектировочный расчет элеватора

Расчет приведен для элеватора, транспортирующего груз в вертикальном на­правлении.

5.2.1 Выбор типа элеватора

По данным табл.24 в зависимости от транспортируемого груза назначают ленточный или цепной элеватор, тип ковша, скорость движения ленты (цепи). Величина скорости в указанном диапазоне (прил.24) принимается из ряда значений: 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5 м/с.

Выбор ленточного или цепного элеватора обуславливается его производительностью, высотой подъема и характеристикой груза. Лента имеет большую скорость по сравнению с цепью и меньше изнашивается при транспортировании абразивных грузов, однако для нее характерны меньшее тяговое усилие и прочность крепления ковшей. Ленточные элеваторы используют для транспортирования пылевидных, порошкообразных и мелкокусковых насыпных грузов малой и средней плотности с высокой абразивностью, которые не оказывают большого сопротивления при зачерпывании груза ковшами.

Цепные элеваторы обычно применяют при большой производительности, значительной высоте подъема, для перемещения тяжелых неабразивных грузов, а также горячих грузов.

5.2.2. Выбор ковша

Ковш подбирают по величине линейного объема ,

(л/м), (5.1)

где V – геометрический полезный объем ковша (прил.23), л; Р_К – шаг ковшей (прил.23), м; – расчетная массовая производительность элеватора, определен­ная по формуле (2.8), т/ч; υ – скорость движения ленты (цепи) (см. п. 5.2.1.), м/с;  – коэффициент заполнения ковша (прил.24).

Полученную величину округляют до ближайшего значения для выбранного типа ковша по прил.23 и определяют размеры: ширину ковша В_К, и ширину ленты В (для ленточных элеваторов). Шаг ковшей для цепных элеваторов должен быть кратным шагу или двум шагам цепи.

Размеры ковшей приведены в работе [3].

При транспортировании кусковых грузов выбранные ковши проверяют по наибольшему размеру типичных кусков

(5.2)

где L_К – вылет ковша, мм [3]; х₁ – коэффициент, зависящий от типа груза, x₁ =2...2,5 – для рядовых грузов, x₁=4...5 – для сортированных; а' - наибольший размер кусков груза, мм.

В случае невыполнения условия, выбирают ковш с большим линейным объемом.

5.2.3. Определение линейных нагрузок

Линейная нагрузка от массы ходовой части элеватора q₀ определяется по эм­пирической зависимости

(Н/м), (5.3)

где k_Х – коэффициент веса ходовой части элеватора (прил.26).

Линейная нагрузка от массы транспортируемого груза

(Н/м), (5.4)

где g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с².

5.2.4. Определение натяжений в точках трассы элеватора

В соответствии с расчетной схемой элеватора (см. рис. 6) наименьшее натяжение следует ожидать в точке 1.

Натяжение в точке 1 полагают:

– для цепного элеватора

F₁ = F_НАИМ = 500...3000 (Н), (5.5)

– для ленточного элеватора натяжение в точке 1 F₁ считают первоначально неизвестным.

Натяжение в точке 2 для цепного и ленточного элеваторов

(Н), (5.6)

где k_И – коэффициент сопротивления при огибании барабана лентой, k_И =1,05...1,06 при угле обхвата α=180°, k_И =1,03... 1,04 при α < 180° (см. п. 3.2.1.); k_ЗАЧ – коэффициент зачерпывания, выражающий удельную работу, затрачиваемую на зачерпывание груза, k_ЗАЧ = 1,25...2,5 Н·м/Н – для порошкообразных и мелкокусковых грузов, k_ЗАЧ = 2...4 Н·м/Н – для среднекусковых грузов.

Натяжение в точке 3 (наибольшее натяжение в тяговом элементе – набегающей ветви)

(Н), (5.7)

где q_Г – линейная нагрузка от массы транспортируемого груза, Н/м; q₀ – линей­ная нагрузка от массы ходовой части элеватора, Н/м.

Натяжение в точке 4 (натяжение в сбегающей ветви) определится при подсчете против движения тягового элемента:

(Н), (5.8)

Для ленточного элеватора из теории фрикционного привода имеем

(Н), (5.9)

или

(Н), (5.10)

где µ – коэффициент трения принимают по табл.18; α – угол обхвата лентой приводного барабана, обычно принимают α = 180°.

Из решения уравнения (5.10) определяем величины F₃ и F₄, а затем F₁ и F₂.