11. Расчет подшипников роликоопор.

Подшипники роликов следует рассчитывать по наиболее нагруженному горизонтальному ролику, так как в данном конвейере применяются трехроликовые опоры. Для упрощения решения задачи рассматриваем ленту, как гибкий с неизменным поперечным сечением элемент, растянутый на каждом участке постоянной силой и не работающего на изгиб.

Выбраны подшипники средней серии №305.

На подшипники роликов также действует вес вращающихся частей с обечайкой:

В принятых методиках расчета для определения нагрузки на ролики и статической радиальной нагрузки на его подшипники пользуются упрощенными зависимостями:

Кроме того, при поперечном смещении ленты на один из подшипников, в зависимости от направления смещения действует осевая сила Т. Её можно определить по приближенной зависимости:

где f_л = 0,3 – коэффициент внешнего трения ленты о ролик;

 = 5 - угол перекоса ленты, при котором Т имеет максимальное значение.

Рис. 1.9.Схема для определения радиальной и осевой нагрузки на подшипники ролика.

Далее определяем условную нагрузку на подшипники:

Здесь R = (N + N_R + G_p) = (1458,6 + 793,4 + 129,5) = 2381,5 Н – радиальная нагрузка на подшипник;

А=Т – осевая нагрузка на подшипник;

К_к = 1,2 – кинематический коэффициент;

m = 1,5 – коэффициент приведения осевой нагрузки к эквивалентной ей радиальной нагрузке для однорядных радиальных шарикоподшипников;

K_ = 1,2 – коэффициент динамичности нагрузки;

K_Т = 1 – температурный коэффициент.

Должно выполнятся условие:

Тогда

Условие выполняется для принятых подшипников средней серии №305.

Расчетный ресурс подшипника [2]:

где - частота вращения роликов;

h = 5000 ч – требуемый срок службы подшипников;

а₁=1 – вероятность безотказной работы;

а₂₃=0,7 – обычные условия применения;

к=3 – шариковый подшипник.

В роликах данной конструкции применены шариковые однорядные радиальные подшипники средней серии №305. По расчету получили значение ресурса большее требуемого, значит, срок службы подшипников будет больше предполагаемого.

12. Загрузка и разгрузка конвейера.

Загрузка конвейера осуществляется через загрузочное устройство в начале конвейера, промежуточная разгрузка происходит посредством двухсторонних плужковых сбрасывателей, рассредоточенных по всей длине конвейера (в шести точках) и с приводного барабана при помощи разгрузочной коробки. Плужковые сбрасыватели неподвижны.

Концевая разгрузка.

Для того, чтобы обеспечить нормальную концевую разгрузку с точным попаданием груза в бункеры применяются разгрузочные коробки. Для предотвращения быстрого разрушения передней стенки коробки, о которую ударяет струя сбрасываемого груза устанавливаем сменный отбойный щит из износостойкой стали или толстого листа технической резины.

Определяем расстояние от центра барабана до полюса разгрузки:

Далее определяем толщину слоя груза в середине ленты. Предполагаем, что в поперечном сечении груз представляет собой равнобедренный треугольник. Тогда его высота – hсл. Зная распределенную массу и насыпную плотность груза, определяем объем груза на метр ленты:

Из объема груза на метр ленты, равного:

,

определяем толщину слоя груза в середине ленты:

Рассчитанное значение расстояния от центра барабана до полюса находится над верхней границей слоя груза. Для того, чтобы правильно установить отбойный щит, строят траектории полета груза при сбрасывании его с барабана. Построение ведется в косоугольных координатах.

Промежуточная разгрузка.

Плужковые сбрасыватели (см. рис.1.10) предназначены для разгрузки конвейеров с шириной ленты 800-2000 мм сыпучего материала с объемной массой до 2 т/м³ при скорости движения ленты до 2 м/с.

Рис. 1.9.Схема двухстороннего плужкового сбрасывателя.

Сбрасывание материала с ленты на сторону осуществляется двумя плужками – сбрасывающим и зачищающим. Угол сброса ( угол между плужками и продольной осью конвейера) для двухстороннего сбрасывателя принят 30°.

Сбрасывающий плужок выполнен сварным металлическим, он устанавливается над лентой с зазором 5-10 мм. Его основным элементом является стальной щит, имеющий в верхней части отражатель, предохраняющий от пересыпки материала через плужок.

Зачищающий плужок, предназначенный для подборки и сброса с ленты мелких фракций, устанавливается без зазора. К его нижней части крепится резиновая пластина, которая заменяется по мере ее износа. Прижатие зачищающего плужка к ленте обеспечивается его собственным весом.

Оба плужка смонтированы на валу, расположенном перпендикулярно оси конвейера. В рабочем состоянии сбрасывающий плужок удерживается цепью, а зачищающий опирается на ленту. В нерабочем состоянии перевод плужков осуществляется исполнительным механизмом, который через систему рычагов поднимает зачищающий плужок. При подъеме зачищающий плужок упирается в сбрасывающий и поднимает его.

Разгрузка материала производится на столе при опущенных плужках и при выположенной ленте.

Стол устанавливается на уровне обода барабана за нормальной желобчатой роликоопорой (по ходу ленты) на расстоянии их шага.

Когда не происходит сбрасывание материала, плужки подняты в крайнее верхнее положение, при этом поворотные ролики, расположенные по краям стола разворачиваются на 20° и придают ленте в зоне стола желобчатую форму.

Поворотные ролики одним концом попарно закреплены на двух валах, параллельных оси конвейера. К другому концу крепится система рычагов для лент шириной 1400-2000 мм.

Для уменьшения мощности исполнительного механизма в плужковых сбрасывателях для лент с шириной В=1400-2000 мм применены торсионы, которые воспринимают часть нагрузки от веса поворотных роликов и плужков.

В средней части стола установлены прямые ролики.

Регулировку хода плужков обеспечивают исполнительные механизмы, благодаря наличию встроенных конечных выключателей.

В качестве привода в проекте применены исполнительные механизмы типа МЭО-4000 (возможно применение пневмоцилиндров).

По данным «Союзпроммеханизации» расчетные значения различных нагрузок и характеристики для двухстороннего плужкового сбрасывателя при ширине ленты В=1400 мм приведены в таблице 1.3.

Значения нагрузок и характеристики для двухстороннего плужкового сбрасывателя при ширине ленты В=1400 мм

Таблица 1.3.

№№ п/п	Наименование	Обозна-чение	Численное значение
1	2	3	4
1	Максимально допустимое натяжение в ленте	Smax, H	336000
2	Угол сброса	α, град	30
3	Необходимое усилие для подъема поворотных роликов	Fp, H	5732
4	Усилие затяжки торсиона	Ртор, Н	9760
5	Полное усилие, действующее на плужок	Fпл, Н	10947
6	Усилие, необходимое для подъема плужков	Т, Н	2298
7	Максимальный допускаемый крутящий момент на торсионе	Мк, Н·см	292860
8	Сторона квадрата торсиона	К, см	4
9	Длина торсиона	L, см	282
10	Полный допускаемый угол закручивания торсиона	φ, град	17
11	Расстояние от оси торсиона до края поворотных роликов	С, см	60

Торсионы изготовлены из стали 60С2 ГОСТ 14959-79 со следующими характеристиками:

- допускаемое напряжение при кручении [τ_кр]=22000 Н/см²;

- допускаемое напряжение при смятии σ = 6700 Н/см².

Исполнительный электрический однооборотный механизм МЭО-4000 для конвейера с шириной ленты В= 1400 мм имеет следующие характеристики:

- номинальный крутящий момент 4000 Н·м;

- номинальное тяговое усилие 11111 Н;

- пусковой крутящий момент 6800 Н·м;

- пусковое тяговое усилие 18888 Н.