Пример расчета ленточного конвейера

Исходные данные:

Транспортируемый материал – щебень рядовой с макс. размером кусков α_мах=175 мм;

Техническая производительность – П_т=300т/час;

Длина транспортирования материала – L=35м;

Поперечный профиль ленты – желобчатый;

Способ разгрузки материала – плужковым сбрасывателем.

Расчет:

1. Площадь поперечного сечения потока материала на ленте определяется по известной величине производительности конвейера и принятой скорости транспортирования

(1)

Где: – скорость ленты (м/с); для мелкосыпучих неабразивных и малоабразивных материалов (песок, уголь, торф) = 1,5-2,5 м/с, для мелко- и среднекусковых (αмах<160мм) абразивных материалов (гравий, щебень, шлак) = 1,5-2 м/с, для крупнокусковых (αмах≥160мм), абразивных материалов (щебень, горная порода) ν= 1-1,6 м/с

γ – объемная плотность груза (т\м³); для песка γ=1,4-1,9 т\м³, для гравия γ=1,5-1,9 т\м³, для щебня γ=1,4-2,9 т\м³;

м²;

2. Наименьшая ширина ленты находится в зависимости от геометрической формы сечения верхней ветви ленты

(2)

Для желобчатой ленты (см.рис.2) при α=20⁰

=0,92м = 920мм

При В>2000 мм необходимо принять α=30⁰ или увеличить скорость конвейера, так как ленты выпускаются шириной до 2000мм.

3. Проверка ширины ленты максимальному размеру кусковых материалов и штучных грузов во избежание их самопроизвольного сбрасывания при транспортировании.

Принимается:

Для рядового материала b≥2 α_мах +200мм,

Для сортированного материала b≥3,3 α_мах +200мм,

Для штучных грузов b≥α_мах +100мм,

Для рассматриваемого случая b≥2∙175+200=550мм,

Предварительно принимаем b≥920мм>550мм.

4. Потребная мощность на приводном барабане

Мощность для привода конвейера расходуется на преодоление сопротивлений подъемнику и горизонтальному перемещению груза, вращению барабанов и роликов, перегибу ленты и разгрузка материала.

Мощность на валу приводного барабана определяется по формуле:

N= (3)

Где: W – коэффициент сопротивления движению, W=0,06;

q₁ – погонная масса движущихся частей, кг/м,

k₁ – коэффициент учитывающий влияние длины конвейера на вес движущихся частей

при L>50м, k₁=1, при L=30·50м, k₁=1,05,

при L=15-30м, k₁=1,15, при L<15м, k₁=1,25;

k₂ – коэффициент, учитывающий расход энергии на преодоление сопротивлений, возникающих при прохождении ленты через сбрасывающую тележку, k₂=1,25(при отсутствии ее k₂=1,0);

k – коэффициент, учитывающий затраты энергии на сбрасывающее устройство.

При разгрузке через барабан k=0, при плужковом сбрасывателе k=0,005, при разгрузочной тележке k=0,003.

5.Мощность электродвигателя

(4)

Где: - КПД редукторов привода конвейера, =0,94 для редуктора типа РПД.

По полученному значению мощности по каталогу или по таблице 2 подбираем асинхронный электродвигатель АОП2 с повышенным пусковым моментом, мощность которого близка к расчетной; при этом в меньшую сторону отклонение не должно превышать 3%

В нашем примере принимаем электродвигатель АОП2-71-6, имеющий номинальную мощность 17 кВт и частоту вращения 970об/мин.

6. Окружное усиление на приводном барабане (рис.3):

(5)

7.Усилия натяжения в ветви ленты (рис.3):

- в набегающей ветви ленты

(6)

- в сбегающей ветви ленты

(7)

Где: β – угол обхвата приводящего барабана лентой в радианах

при наличии отклоняющего барабана β=220⁰;

при отсутствии отклоняющего барабана β=180⁰;

при поджатой холостой ветви β=250⁰;

- коэффициент трения между лентой и рабочей поверхностью приводного барабана (таб.3)

e – основание натурального логарифма, e=2,718.

Величину e^fβ находим по таблице 3, задавшись материалом барабана и состоянием его поверхности по степени влажности.

Для чугунного барабана при очень влажной его поверхности . Приняв β=220⁰, находим, что e^fβ=1,47.

Тогда:

kГс,

kГс.

8. Количество прокладок и толщина ленты.

Необходимое количество прокладок в ленте

(8)

Где: [К_р] – допускаемая нагрузка на 1 см ширины одной прокладки ленты (табл.4).

Обычно применяют ленты из бельтинга Б-820. если при этом прокладок получается больше, чем это предусмотрено стандартом при данной ширине ленты, то увеличивают угол обхвата β. Если и этого оказывается недостаточно, то переходят на ленты повышенной прочности из бельтинга ОПБ или уточно-шнуровой ткани.

Применяем ленту из бельтинга Б-820 ([К_р]=6,1 кг/см), находим необходимое количество прокладок для предварительно рассчитанной нами величины ширины В=92 см:

;

Выбираем окончательно стандартную ленту из бельтинга Б-820 шириной 1000 мм с количеством прокладок 6 (табл.5).

Толщина ленты определяется в зависимости от по формуле:

(9)

Где: - толщина одной прокладки (таб.6);

- толщина прокладок прорезиненной ленты соответственно с рабочей и нерабочей стороны (табл.6).

По таблице 6 находим, что =1,5 мм, =4,5 мм, =1,5 мм

Тогда толщина ленты равна:

=1,5·6+4,5+1.5=15 мм

9. Размеры барабана конвейера

Диаметр приводного барабана

D_б=k· (10)

Где: k – коэффициент, зависящий от числа прокладок:

при , k=125 при , k=150.

D_б =150·6=900 мм,

Величина диаметра округляется до ближайшего стандартного значения: 400,500,630,800,1000,1200 мм.

Принимаем D_б=1000 мм

Длина барабана

L_б=В+100 мм (11)

L_б =1000+100=1100 мм

Диаметр натяжного барабана

D_бн≥0,65D_б (12)

D_бн =0,65·1000=650 мм

Принимаем D_бн=800 мм.

Диаметр отклоняющего барабана

D_бо≥0,5·D_б (13)

D_б=0,5·1000=500 мм

Принимаем D_бо=500 мм

10. Передаточное число редуктора.

(14)

Где: n_б – частота вращения приводного барабана,

(15)

Где: υ – скорость движения ленты, м/с

По передаточному числу и мощности, пользуясь каталогом или таблицей 7, подбираем стандартный редуктор РЦД-500 с передаточным числом 40 и частотой вращения ведущего вала 1000 оборотов в минуту.

11. Усилие натяжения ленты и ход натяжного устройства

Натяжные устройства подразделяются на винтовые ручного действия (при длине конвейера до 50 м) и грузовые автоматического действия (при большей длине конвейера). Грузовые натяжные устройства по направлению силы, приложенной к натяжному барабану, бывают горизонтальными (тележечными) – применяют при длине конвейера 50-100 м. и вертикальными – при длине конвейера свыше 100 м.

В соответствии с этими рекомендациями в рассматриваемом примере принимаем винтовое натяжное устройство.

Пользуясь приведенными рекомендациями и результатами расчет, на миллиметровке необходимо вычертить схему ленточного конвейера и указать основные его узлы.

Таблица 2