Вихідні дані для конвейєра, що транспортує насипний вантаж:

• продуктивність П=1000 кН/год;

• коефіцієнт розрихлення k_р=1,3;

• максимальний розмір куска а_max=300 мм;

• довжина конвеєра L=300 м, та його ділянки L₁=50 м, L₂=50 м, L₃=200 м;

• кут нахилу конвейєра на ділянці L₂ – β=18°(додаток LXXX);

Місцеві умови: конвейєр знаходиться в технологічному ланцюгові; завантаження відбувається із іншого стрічкового конвейєра; розвантаження відбувається за допомогою двохбарабанного розвантажувального пристрою на наступний стрічковий конвейєр; конвейєр експлуатується при температурі навколишнього середовища 0…40 °С в закритому неотоплюваному приміщенні; повітря сухе.

Рисунок 1 – Схема стрічкового конвеєра.

Назва параметру	Значення
Продуктивність (кН/год)	2600
Порода що транспортується	Гравій
Розмір максимального куска породи (м)	0,25
Загальна довжина конвеєра L (м)	280
Довжина L1	50
Довжина L2	30
Довжина L3	200
Кут ухилу конвеєра β °	8

Спочатку потрібно провести наближений розрахунок конвейєра, так як невідома кількісь прокладок і вага стрічки, радіуси перехідних кривих, кут обхвата стрічкою привідного барабана. Тому в наближеному розрахунку конвейєра задаються орієнтовними невідомими параметрами. Після наближеного розрахунку проводиться уточнений розрахунок конвейєра.

Довідкові величини стосовно насипного вантажу (з дод. LXXIX [1] ):

γ_р = 14 Н/м³ – насипна вага глини сухої;

ϕ_п = 50˚ - кут природнього відкосу глини сухої у спокої;

f₁ = 0,56– коефіцієнт тертя глини сухої в стані спокою по гумі;

f₂ = 0,75 – коефіцієнт тертя глини сухої в стані спокою по сталі;

Послідовність розрахунку стрічкового конвейєра наступна.

Приймаємо швидкість руху стрічки при транспортуванні вантажу v=2,75 м/с згідно табл. 47 (приймаємо що ширина стрічки знаходиться в межах 800…1200 мм).

Обчислюємо ширину стрічки - головний параметр стрічкового конвеєра за формулою (1):

(1)

де коефіцієнт продуктивності С = 625 для жолобчастої трироликової опори з кутом нахилу бокового ролика α= 30° та кутом відкосу насипного вантажу на стрічці при її русі ϕ_Д=20° (табл.48) [1];

=0,97 – коефіцієнт для корегування продуктивності на похилій ділянці з кутом β = 8˚.

При наявності шматків розміром а_max= 250 мм в кількості 12% від загальної маси вантажу ширина стрічки повинна задовольняти умові:

В ≥ (2,7...3,2)·а_max = (2,7...3,2)·250 = 675...800 мм (2)

Згідно з ГОСТ 20-76 приймаємо ширину стрічки В = 800 мм.

3. Метод тягового розрахунку за контуром

Приймаємо привід конвеєра з одним привідним барабаном, кут обхвату якого α = 240°. Поверхню барабана футеровано гумою.

Натяг в набігаючій гілці стрічки (точка 17) згідно з формулою Ейлера

(3).

Коефіцієнт тертя стрічки об гуму при вологій атмосфері f = 0,25 (з дод. LXXXI [1] ). При α = 240˚ та f = 0,25 .

В рівнянні (3) маємо два невідомих члени S₁₇ та S₁ . Для складання другого рівняння обходимо тяговий контур від точки 1 до точки 17, виражаючи натяг у всіх точках через натяг в точці 1 - S₁ .

3.1 Визначення погонних навантажень

Для проведення розрахунку необхідно визначити погонні навантаження:

1. Від вантажу, що транспортується:

, (4)

2. Від обертових частин роликів робочої гілки:

, (5)

3. Від обертових частин роликів холостої гілки:

, (6)

де l_p’ – відстань між роликоопорами робочої гілки, приймаємо l_p’ = 1,1 м (табл. 50 [1] );

l_p” – відстань між роликоопорами холостої гілки : l_p”= (2...2,5)·l_p’= 2,3·1,1 =2,5 м.

G_p’ та G_p” - ваги обертових частин роликоопор для підтримки відповідно робочої та холостої гілок:

G_p’ = 220 Н - для жолобчастої трироликової опори нормального виконання;

G_p” = 190 Н - для прямої роликоопори (табл. 52 [1] ).

Вибираємо стрічку типу 2Р, для якої кількість прокладок і = 3...6 (з дод. LXXXII [1] ).

(Стрічки загального призначення з бавовняної тканини тип 2Р – пошарові з двосторонньою гумовою обкладкою та брекером для транспортування середньокускових матеріалів, що дуже стираються, в гірничорудній промисловості).

Геометричні розміри роликоопор (Рис.2) :

для робочої гілки (з табл. 52 [1])

d_p = 127 мм; с = 2О мм;

а = 0,06·В = 0,06·0,8 = 48 мм; α = 30°;

l = З00 мм (розрахункове);

для холостої гілки (з табл. 52 [1])

d_p = 127 мм; l_к =900 мм (розрахункове).

Від ваги стрічки.

Рисунок 2 – Геометричні розміри

роликоопор.

Задаючи кількість прокладок стрічки і = 4, визначаємо її вагу за формулою:

(7)

де 11 - питома вага стрічки в кН/м;

δ = 1,25 мм - товщина прокладки (з дод. LXXXV [1] );

h₁ = 4 мм - товщина верхньої обкладки;

h₂ = 2 мм - товщина нижньої обкладки.

3.2 Визначення натягу в характерних точках

Натяг у характерних точках тягового контуру :

(8)

де k - коефіцієнт збільшення натягу в стрічці при огинанні барабана,

k = 1,03 так як кут обхвату стрічкою барабана менший за 90°;

k = 1,04 при куті обхвату ≈ 90˚;

k = 1,05 при куті обхвату ≈ 180˚ (з табл. 53 [1] ).

w’ = 0,035 – коефіцієнт опору руху стрічки (з табл. 54 [1] ).

Опір руху стрічки на завантажувальній ділянці:

(9)

де g =9,8 м/с²;

h’ =1,0 м - висота падіння вантажу на стрічку;

с=1,5 - коефіцієнт, що враховує опір руху від тертя вантажу по боковим стінкам завантажуючої воронки та по стрічці, від руху стрічки в завантажувальній частині, навантаженій насипним вантажем;

ν₀- складова швидкості вантажу вздовж стрічки, для даного випадку ν₀ = 0.

При крайньому лівому положенні розвантажувального візка можна вважати, що

де Н₁ = 2,5 м - висота підйому вантажу розвантажувальним візком;

Розв'язавши систему рівнянь для граничного стану, при якому відсутнє

проковзування барабана відносно стрічки,

отримаємо: S₁ = 9982 H та S₁₇ = 28447 Н

Визначення числових значень натягу стрічки в характерних точках:

За обчисленими значеннями побудовано діаграму натягів стрічки (Рис. 3)

Рисунок 3 - Діаграма натягу в стрічці

Максимальний прогин стрічки повинен задовольняти умовам:

для холостої гілки:

для робочої гілки:

Прогини стрічки при її мінімальному натязі знаходяться в допустимій нормі. Обчислимо радіуси перегинів стрічки

R₁ >12·B = 12·0,8 = 9,6 м

Приймаємо радіус R₁ = 10 м.

Знаючи величину R₁ , знаходимо довжину дуги

Мінімальний радіус перегину стрічки на кривій, що має опуклість донизу при незавантаженій стрічці (ділянка 13'-13")

Розглянемо випадок, коли стрічка на ділянці 12-13 вільна від транспортуємого вантажу. Тоді можна прийняти S₁₃ = 16164 Н.

При завантаженій стрічці мінімальний радіус:

Опір пересуванню стрічки:

3.3 Розрахунок та вибір потужності двигуна приводу конвеєра.

Розрахункова потужність двигуна привода стрічкового конвеєра

= 0,85 - к.к.д. привода.

Встановлена потужність двигуна

– коефіцієнт встановленої потужності двигуна (запас потужності).

За каталогом вибираємо асинхронний двигун типу АОП-83-6:

N = 40 кВт ; п = 980 хв^-1 ( ω = 102,5 рад/с);

J_p = 1,45 Н·м·с².