Тяговый расчет.

Сопротивление W_пов. на поворотных пунктах (барабанах, звездочках):

W_пов = S_наб.(k_п – 1), (2.1)

где, S_наб – натяжение тягового органа в точке набегания на поворотный пункт; k_п – коэффициент увеличения натяжения тягового органа от сопротивления на поворотном пункте.

При угле α обхвата тяговым органом барабана (звездочки):

α = 180° k_п = 1,05 – 1,07.

Натяжение S₂ в точке 2 : S₂ = S₁ + S_наб (k_п – 1) = S₁ + S₁ (k_п – 1) = S₁ [1 + (k_п – 1)], (2.2)

S₂= 1,05S₁,

Сопротивление W_2–3 на прямолинейном порожнем участке 2 – 3:

W_2–3 = q_к ·L_r ·ω, (2.3)

где q_к- погонная весовая нагрузка от движущихся частей на порожнем участке конвейера, q_к=q_л+q_x(q_л – погонная весовая нагрузка от конвейерной резинотканевой ленты, q_л=7,3; q_x – погонная весовая нагрузка вращающихся частей холостой роликоопоры, q_x=9,2; (L_г – длина горизонтальной проекции участка, L_г=15м; β – угол наклона участка); ω – коэффициент сопротивления(приложение 1, таблица 6), ω=0,025.

q_к=7,3+9,2=16,5

L_г = L·cosβ; (2.3.1)

W_2–3 =16,5·15·0,025=6,18,

Натяжение S3 в точке 3:

S₃ = S₂ + W_2–3, (2.4)

S₃=1,05S₁+6,18;

Сопротивление W_кр на криволинейном участке 3 – 4 (батарея роликов):

W_кр = S_наб. (k -1), (2.5)

где, S_наб. - натяжение ленты перед началом участка; k- коэффициент увеличения натяжения ленты от сопротивления батареи роликоопор k=е^ωα.

е=2,718; ω – коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам по таблице 13, ω=0,025; α- центральный угол криволинейного участка в радианах, α=184°=3,21рад.

k=2,718^0,025·^3,21=1,08, (2.6)

W_кр= S₁(1,08-1)=0,08S₁,

Натяжение S₄ в точке 4:

S₄ = S₃ + W_кр; (2.7)

S₄=1,05S₁+6,18+0,08 S₁=1,13S₁+6,18

Сопротивления W_{4 – 5} на участке 4 – 5:

W_{4 – 5} = (q_к ·L_4-5 ·ω· cosβ) – (q_к ·L_4-5 ·sinβ), (2.8)

W_{4 – 5} =(16,5·9,97·0,025·0,9) – (16,5·9,97·0,069)=7,65

Натяжение S₅ в точке 5:

S₅ = S₄ + W_{4 – 5}, (2.9)

S₅=1,13S₁+6,18+7,65=1,13S₁+13,83

Натяжение S₆ в точке 6:

S₆ = S₅ + W_пов, (2.10)

где, W_пов – сопротивление на поворотных пунктах.

S₆=1,13S₁+13,83+0,05S₁=1,18 S₁+13,83.

Натяжение S₇ в точке 7:

S₇ = S₆ + W_пов, (2.11)

S₇=1,18 S₁+13,83+0,05S₁=1,23 S₁+13,83.

Сопротивление W_погр на погрузочном пункте от сообщения грузу скорости тягового органа:

W_погр= ; (2.11.1)

где, П – производительность конвейера, т/ч,П=300 т/ч; v – скорость ленты, v=1,5 м/c.

W_погр= =12,5.

Сопротивление W_л от направляющих бортов загрузочного лотка при приближенных расчетах принимается:

W_л = 5·l, (2.12)

W_л=5·1,5=7,5

где, l – длина направляющих бортов лотка по таблице 19, l = 1500мм=1,5м.

Общее сопротивление при загрузке:

W_загр = W_погр + W_л , (2.13)

W_загр=12,5+7,5=20

Натяжение S₈ в точке 8:

S₈ = S₇ + W_загр, (2.14)

S₈=1,23 S₁+13,83+20=1,23 S₁+33,83;

Сопротивление на участке 8 – 9:

W _8-9 = W_гр = (q + q_к )·(ω·L_r+ Н), (2.15)

где, W_гр – сопротивление на прямолинейном груженом участке конвейера; q – погонный вес от груза, q=16,83; q_к – погонная весовая нагрузка от движущихся частей конвейера на груженом участке, q_к=16,5; L_r- длина горизонтальной проекции участка 8-9, L_r=19,95м;Н – высота подъема груза на участке 8-9.

W _8-9= W_гр=(16,83+16,5)·(0,025·19,95+7)=249,9;

Натяжение S₉ в точке 9:

S₉ = S₈ + W_{8 – 9}, (2.15.1) S₉=1,23 S₁+33,83+249,9=1,23 S₁+283,7;

Сопротивление на криволинейном участке 9 – 10 (батарея роликов):

W _9-10 = W_кр = S9 ·(k – 1), (2.15.2)

W _9-10 = W_кр=(1,23 S₁+283,7)·0,08=0,09 S₁+22,7,

Натяжение S₁₀ в точке10:

S₁₀ = S₉ + W_{9 – 10}, (2.16)

S₁₀=1,23 S₁+283,7+0,09S₁+22,7=1,32 S₁+306,4;

Сопротивление на участке 10 – 11:

W _10-11 = (q + q_к )·ω·L_10-11 , (2.17)

W _10-11=(16,83+16,5) ·0,025·30=24,99;

Натяжение S₁₁ в точке11:

S₁₁ = S₁₀ + W_{10 – 11}, (2.18)

S₁₁=1,32 S₁+306,4+24,99=1,32 S₁+331,3;

Сопротивление W_{11 – 12} на участке 11 – 12 (плужковый разгрузчик):

W_{11 – 12} = W_п.р. = (2,7 – 3,6)q·В, (2.19)

W_{11 – 12}= W_п.р.=2,7·16,83·0,65=29,53;

Натяжение S₁₂ в точке 12:

S₁₂ = S₁₁ + W_{11 – 12}, (2.20)

S₁₂=1,32 S1+331,3+29,53=1,32S₁+360,8;

Используя известное соотношение Эйлера е^ωα = ,между натяжениями набегающей S_наб и сбегающей S_сб ветвей на приводном барабане, получим:

S₁₂ = S₁ ·ℓ^μα, (2.21)

1,32S₁+360,8= S₁·1,072,

S₁=150,5Н

где μ – коэффициент сцепления между лентой и барабаном, μ=0,025; α – угол обхвата барабана лентой, рад, α=180°=3,14 рад .

Подставив это соотношение для определения натяжения в точке S12, найти S₁. Определить численное значение S₂ – S₁₁ натяжной ленты.

S₂=158,025,

S₃=164,20,

S₄=176,24,

S₅=183,89,

S₆=197,72,

S₇=211,55,

S₈=231,55,

S₉=481,45,

S₁₀=505,06,

S₁₁=530,05,

S₁₂=559,58.

По уточненному значению S_max = S₁₂ проверить прочность ленты.

Расчетное число i_р прокладок:

i_р= , (2.22)

i_р= =3,87,

где S_max – максимальное статическое натяжение ленты; n₀ – запас прочности (приложение 1,таблица 10); k_р – номинальная прочность тяговых прокладок (приложение 1, таблица 3); В – ширина ленты.

Правильность выбора диаметра приводного барабана по давлению ленты на барабан: D_n.б.≥ , (2.23)

D_n.б≥ =160;

где W₀ – тяговая сила, W₀= S₁₂- S₁, W₀=559,58 – 150,5=409,08; - допустимое давление ленты на барабан, = 10000 – 11000 кгс/м³; – принятый угол обхвата =180, ; µ- коэффициент сцепления между лентой и барабаном, µ=0,25.

КПД η_бар приводного барабана ленточного конвейера: η_бар= (2.24)

η_бар = =0,92,

где ω_б – коэффициент сопротивления барабана, ω_б = 0,03 – 0,05; k_S – коэффициент обхвата барабана с лентой (приложение 1таблица 8), k_S=1,85.

Расчетная мощность N₀ на приводном валу конвейера:

N₀= ; (2.25)

N₀= =60,7кВт,

где v – скорость ленты,v = 1,64; η_бар– КПД приводного барабана, η_бар=0,92 .

Мощность двигателя для привода конвейера:

N= , (2.26)

N= = 68,1кВт,

где k – коэффициент запаса, k = 1,1 – 1,35; η – КПД передачи от двигателя к приводному валу табл. 21, η=0,98.

По каталогу выбрала тип электродвигателя , АИР 250М8.

Частота вращения приводного барабана конвейера:

n_n.б.= ; (2.27)

n_n.б= =96,8 мин^-1,

где v – скорость ленты, v=1,64 ; D_п.б. – диаметр приводного барабана, D_п.б.=160.

Необходимое передаточное число i между валом двигателя и валом приводного барабана:

где n_дв– частота вращения вала двигателя. Необходимое передаточное число i между валом двигателя и валом приводного барабана:

i= ; (2.28)

где – частота вращения вала двигателя, = 3000об/мин.

I=15,78;

По каталогу выбрала типоразмер редуктора по передаточному числу i, рассчитанной мощности N и частоте вращения быстроходного вала.

Ц2С-63.

Уточняем скорость v_ф ленты:

V_ф= ; (2.29)

v_ф= =1,25 м/с,

Усилие S_н натяжного устройства:

S_н=S_наб.+S_сб., (2.30)

где, S_наб – сила натяжения ленты в точке набегания на натяжной барабан,S_наб.=S₁=150,5, S_сб – сила натяжения ленты в точке сбегания с натяжного барабана, S_сб= =139,35.

S_н=150,05+139,35=289,85.

Усилие в конвейерной ленте в период пуска:

S_пуск.= + S_сб; (2.31)

где, N –номинальная мощность принятого двигателя; – КПД передачи (приложение 1,таблица 11); – коэффициент соотношения пускового и номинального моментов электродвигателя по каталогу; v – скорость ленты.

S_пуск= +139,35=169,82Н.

Проверяем прочность прокладки ленты в период спуска. Необходимое число прокладок в ленте:

I_пуск.= ≥ i; (2.32)

i_пуск= =17,36,

где, – предел прочности прокладки ленты ; – коэффициент прочности стыка ленты (приложение 1,таблица 12); – коэффициент неравномерности работы прокладок ленты, ≈1-0,03i, i – расчетное число прокладок в ленте.



 

0

0

2

Тормозной момент М_Т на приводном валу : М_Т qH C_Т W qH ^D

где η – КПД барабана (звездочки); q – погонная весовая нагрузка; Н – высота подъема груза; С_Т – коэффициент возможного уменьшения сопротивлений конвейера (для ленточного конвейера С_Т = 0,55 – 0,6; для цепного конвейера С_Т – 0,5); W₀ – тяговая сила конвейера; D₀ – диаметр приводного барабана.

М_т= 0,92·[38,06·7-0,55(409,08 -38,06·7)]·0,160/2=138,18.

Следовательно выбираем для нашего конвейера муфту-тормозУВ3-141.

На этом заканчиваем подбор комплектующих.

Приложение.

Характеристика свойств насыпных грузов. Таблица 1.

Наименование груза	Объемная (насып ная) масса γ, т/м³	Угол φ естест-венного откоса, град		Коэффициент трения в состоя-нии покоя		Группа абра-зив-ности
		в покое	в дви-жении	по стали	по резине
Бетон: со щебнем с гравием и пес-ком	1,8 – 2,2 2,2
Глина мелко-кусковая сухая	0,7 – 1,5	50	40	0,75 – 1,0		В
Гравий рядовой	1,5 – 2,0	45	30	0,58–1		В
Камень: крупнокусковой мелкокусковой	1,8 – 2,2 1,31 – 1,5	45 45	30 30	0,6–0,8
Керамзит кусковой	0,5 – 0,7
Песок: сухой влажный	1,4 – 1,65 1,5 – 1,7	45 50	30 35	0,32– 0,7	0,46 0,56	С
Уголь каменный кусковой	0,6 – 0,8	35–40		0,42	0,55	В
Цемент	1,0 – 1,8	40	30	0,3– 0,65	0,64	С
Шлак: сухой влажный	0,6 – 1,0 0,62 – 0,71	35–50		0,4– 1,19	0,46– 0,6	С
Щебень сухой	1,2 – 1,8	45	35	0,47– 0,5		Д

Параметры конвейерных лент.

Таблица 2.

Обозначение типа ленты	Тип ткани тяговой прокладки	Толщина наружных обкладок, мм
		рабочей поверхности	нерабочей поверхности
1(1.1)	синтетические, 400	8	2
2(2Т1) 2(2Т2)	синтетические, 100 – 300 синтетические, 100 – 200	6 5	2 2
3(2Л)	синтетические, 100 – 200	4	2

Расчетные параметры резинотканевого каркаса.

Таблица 3.

Количе-ство тяговых прокладок каркаса	Толщина, мм
	Из комбини-роваванных тканей	Из синтетических тканей
	Номинальная прочность тяговой прокладки, Н/мм
	55	400	300	200	100
1 2 3 4 5 6	1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2	– – 9,0 12,0 15,0 18,0	– – 5,7 7,6 9,5 11,4	– 3,2 4,8 6,4 8,0 9,6	1,1 2,2 3,3 4,4 5,5 6,6

Предельные скорости v ленты, м/с, при транспортировании насыпных грузов

и разгрузке через барабан.

Таблица 4.

Транспортируемый груз	Ширина ленты, мм
	400	500	650	800	1000	1200	1400	1600	200 0
Неабразивный и непылящийся	1,6	1,64	1,64	2,66	2,65	2,2	2,3	3,15	3,15
Малоабразивный	1,5	1,64	1,64	2,5	2,65	2,2	2,3	3,15	3,15
Среднеабразивный и хрупкий	1,25	1,5	1,64	1,75	2	2	2	2	2
Крупнокусковой	–	–	1,64	2	2	2	2	2	2
Пылевидный	1	1	1	1	1	1	1	1	1

_Значение коэффициента К_β.

_{Таблица 5.}

Угол наклона конвейера, β°	До 10	12	14	16	18	20
Кβ	1	0,97	0,95	0,92	0,89	0,85

Значение коэффициента ω сопротивления ленточных конвейеров.

Таблица 6.

Тип опор роликов	Условия работы конвейера	ω для роликоопор
		прямых	желобчатых
Подшипники качения	Чистое сухое помещение без пыли	0,018	0,02
	Отапливаемое помещение, небольшое количество абразивной пыли, нор-мальная влажность воздуха	0,022	0,025
	Неотапливаемое помещение и работа вне помещения; большое количество абразивной пыли, повышенная влаж-ность воздуха	0,035	0,04
Подшипники скольжения	Средние условия работы	0,06	0,065

Значения коэффициентов m₁, m₂, m₃, m₄, m₅ для конвейеров с барабанами на подшипниках качения.

Таблица 7.

Обозначение	Отличительные признаки конвейера	Значение ко-эффициента
m1	Длина конвейера до 15 м	1,5 – 1,2
	Длина конвейера 15 – 30 м	2,1 – 1,2
	Длина конвейера 30 – 150 м	1,1 – 1,05
	Длина конвейера более 150 м	1,05
m2	Конвейер прямолинейный или имеющий изгиб трассы выпуклостью вниз	1
	Конвейер имеет перегиб трассы выпуклостью вверх: в головной части в средней части в хвостовой части	1,06 1,04 1,02
m3	Привод головной Привод промежуточный или хвостовой	1 1,05 – 1,08
m4	Натяжная станция хвостовая Натяжная станция промежуточная	1 1 – 0,02
m5	С разгрузкой через головной барабан С моторной разгрузочной тележкой при одно-барабанном приводе конвейера	1 1,3

Значение коэффициента k_s обхвата барабана с лентой

Таблица 8.

Значение коэффициента сцепления μ барабана с лентой	При угле α обхвата барабана с лентой
	180°	200°	225°
0,15	1,5	1,42	1,35
0,25	1,85	1,73	1,61
0,35	2,65	2,46	2,26

Рекомендуемые номинальные запасы прочности n_о прорезиненных кон-

вейерных лент.

Таблица 9.

Число прокладок	До 4	5 – 8	9 – 11
Номинальный запас прочности	9	10	10,5

Рекомендуемые запасы прочности прорезиненных

конвейерных лент.

Таблица 10.

Число прокладок	До 4	5 – 8	9 – 11
Номинальный запас прочности	9	10	10,5

КПД звеньев передачи.

Таблица 11.

Звенья передач	КПД на подшипниках
	качения	скольжения
Передаточный вал с обработанными зубчатыми колесами, расположенный в масляной ванне	0,98	0,96
Передаточный вал с обработанными открытыми зубчатыми колесами	0,98	0,96
Передаточный вал с необработанными зубчаты-ми колесами	–	0,93
Редуктор зубчатый: одноступенчатый двухступенчатый трехступенчатый	0,97 0,96 0,94	0,94 0,90 0,85
Цепная передача, работающая в масляной ванне	0,96	0,90
Цепная передача открытая	0,95	0,93

Значение коэффициента прочности k_с стыка конвейерной ленты

Таблица 12.

Вид стыка ленты	kс
Холодная склейка Вулканизированный стык Соединение концов ленты болтами Соединение концов ленты скобами	0,75 0,8 0,65 0,55