Горно-транспортные машины и подъемные механизмы
.pdf
Определение диаметра винта
Необходимый диаметр винта определяется по формуле (3.5):
Ä 0,275 |
Q |
|
|
; |
E n |
|
R |
||
|
í |
|
||
|
|
|
где: Д- диаметр винта, м;
Q=800 т/сутки=800/24=33.3 т/ч (при непрерывной круглосуточной работе);
Е- отношение шага винта к его диаметру (для неабразивных грузов Е=1.0);
n- частота вращения винта, об/мин;
ρн=1570 кг/м3=1.57т/м3- насыпная плотность груза;
Rβ- коэффициент уменьшения производительности от наклона конвейера;
φ- коэффициент заполнения желоба; По таблице 3.5 для тяжелых малоабразивных и неабразивных гру-
зов φ=0.25.
По таблице 3.3 при φ=+5· находим Rβ= 0.9. По таблице 3.4 для известняка с размером кусков менее 60 принимаем n=60 об/мин.
Отсюда находим:
Д 0.275 |
33.3 |
0.432 м; |
|
||
1* |
60 * 0.25*1.57 * 0.9 |
|
Частоту вращения проверяем по формуле (3.6):
n |
n |
|
|
A |
|
; |
|
|
|
||||
max |
max |
|
|
Д |
||
|
|
|
|
|||
По таблице 3.5 коэффициент А=45 (тяжелые малоабразивные гру-
зы);
Отсюда:
nmax |
|
45 |
|
68.5 об / мин; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|||
0.432 |
|||||
|
|
|
|
Следовательно, частота выбрана допустимая. Далее проверяем диаметр винта по формуле (3.7):
10
Д ≤ amax· k;
где: amax - наибольший размер кусков, мм;
k - коэффициент (для рядового груза k=4). Для порошкообразного материала amax= 0.5 мм; Откуда amax· k = 0.5· 4 =2 мм < Д=432 мм; далее из стандартного ряда по таблице 3.6 выбираем диаметр Д=500 мм и шаг S=500 мм (как для хорошо сыпучих материалов) винта.
Затем уточняем частоту оборотов:
n 0.275 |
Q |
|
0.275 |
33.3 |
51.9 |
об / мин; |
E * Д * * |
|
|
||||
|
Н |
* R |
1*0.5*0.25*1.57*0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверяем частоту
n |
A |
|
45 |
63.6 об / мин; |
|
Д |
0.5 |
||||
|
|
|
Таким образом, n=51.9 об/мин – допустимая частота вращения винта.
Определение мощности на валу винта
Мощность на валу винта определяется по формуле (3.8):
N |
0 |
|
|
Q |
(L |
|
H ) 0,02 R g |
|
L |
|
|
367 |
Г |
К |
Г |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
;
где: N0 - мощность на валу винта, кВт;
Lг - горизонтальная проекция длины конвейера, м; Н - высота подъема, мм;
w – коэффициент сопротивления перемещению груза;
К=0.2 – коэффициент, учитывающий характер перемещения
винта;
gК- погонная масса вращающихся частей конвейера, кг/м; υ- осевая скорость движения груза, м/мин;
wВ- коэффициент сопротивления движению вращающихся частей конвейера. Для подшипников скольжения wВ=0.16;
L=Lcos5°= 5cos5=4,981м; Н=Lsin5°=5sin5°=0,436м;
По таблице 3.5 для тяжелых малоабразивных грузов w=2.5; gК
11
=80Д= 80·0.5= 40 кг/м;
Осевая скорость движения груза: υ = S·n = 0.5·51,9 = 25,95м/мин = 0,4325м/с;
Откуда мощность на валу винта:
N |
|
|
33.3 |
4.981* 2.5 |
0.436 0.02*0.2* 40* 4.981*0.16 |
1.3 кВт; |
|
0 |
367 |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Определение мощности двигателя для привода винтового конвейера
Мощность двигателя определяется:
N |
K * N |
0 |
; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
где: К- коэффициент запаса мощности; η- КПД привода (0,6-0,85);
Для приводов шнеков принимают К=1,25. Примем η=0,85;
Тогда мощность двигателя:
N |
1.25*1.3 |
1.91 кВт; |
|
0.85 |
|||
|
|
Параметры рассчитанного конвейера |
|
Производительность конвейера – |
800 т/сутки (33.3 т/ч); |
винт - однозаходный; |
|
число подшипниковых опор – 3 (2 концевые и 1 промежуточная);
тип подшипников – подшипники скольжения; |
|
длина конвейера- |
5м; |
угол наклона- |
+5°; |
расстояние между опорами вала – |
2,5м; |
диаметр винта – |
500 мм; |
шаг винта – |
500 мм; |
частота вращения винта – |
51,9 об/мин; |
осевая скорость движения груза – |
0,4325м/с; |
высота подъема – |
436 мм; |
мощность на валу винта – |
1,3кВт; |
12 |
|
требуемая мощность приводного двигателя – |
1,91 кВт; |
характер работы конвейера – |
круглосуточно. |
II.ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
1.Параметры конвейера и транспортируемого груза
транспортируемый груз – гравий;
производительность |
Q=300 т/ч |
; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
насыпная плотность |
=1,8 |
т / м |
3 |
; |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
размер типичного куска |
а |
60 |
мм |
; |
|
||||||
max |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
коэффициент трения по резине |
|
f |
л |
0,85 |
; |
||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
коэффициент трения по стальным бортам
угол естественного откоса |
35 |
; |
|
f |
б |
|
0,8
;
L |
45 м; |
1 |
|
условия
L 20 м; L 90 м; 12 |
0 |
||
; |
|||
2 |
3 |
||
|
|||
эксплуатации – тяжёлые;
2. Схема трассы
Рис. 1: 1 – приводной барабан, 2 – обводной барабан, 3 – загрузочное устройство, 4 – роликовая батарея, 5 – отклоняющий ролик, 6 – роликоопоры рабочей ветви, 7 – лента, 8 – роликоопоры холостой ветви, 9 – натяжное устройство.
13
3.Определение теоретической производительности конвейера
Впроцессе работы конвейера могут происходить остановки, для выполнения регламентных и ремонтных работ. Кроме того, подача груза на ленту из загрузочного устройства может быть не равномерной. Эти факторы необходимо учитывать при расчёте конвейера, поэтому:
где
k |
н |
|
Q |
=Q |
k |
н |
[т/ч] |
|
||||
|
|
|||
т |
|
k |
|
|
|
|
м |
, |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
=1,4 – коэффициент неравномерности загрузки,
k |
м |
|
=0,85 – коэффициент использования машинного времени.
Q |
|
=300 |
1.2 |
494 т/ч |
|
т |
0.9 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
4. Определение ширины ленты
Для реализации заданной производительности следует иметь в виду, что скорость и ширина ленты – два взаимосвязанных параметра, чем меньше ширина ленты, тем больше скорость при заданной производительности, поэтому для определения ширины ленты скорость принимают с учётом опыта эксплуатации существующих машин по [1]
Ширина ленты определяется:
B |
1 |
|
|
Q |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
k |
2 |
( A |
B |
c |
|
tg |
)V |
|
|
|
|
|
, |
|||||||
|
|
B |
Q |
Q |
|
|
н |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где kB 0.9 - коэффициент использования ширины ленты;
|
н |
0.75 |
|
|
- угол насыпки груза на ленте;
A |
; B |
Q |
Q |
- эмпирические коэффициенты;
AQ |
300 |
sin б |
0.33sin 3 б |
|
BQ |
66.7 |
sin1.5 |
б 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
cos б |
; |
|
|
sin 0.5 |
б |
; |
||
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
30 |
|
|
- угол наклона боковых роликов;
|
|
tg |
|
2 |
|
|
|
||||
c 1 |
|
tg |
|
|
|
|
|
H |
|
||
|
|
|
|||
- коэффициент, учитывающий наличие наклонного участка.
Для крупнокусковых абразивных грузов
V
2,5 6,3
м /
с
[1]
AQ
300 |
sin 30 0.33sin |
||
1 |
cos 30 |
||
|
|||
90 |
364.3 |
|
;
|
|
sin 45 |
2 |
|
B |
66.7 |
|
||
|
|
|
||
Q |
|
|
||
|
|
sin15 |
|
|
486.2;
|
|
|
|
tg18 |
|
2 |
|
|
|
|
0 |
|
|
c |
|
|
1 |
0 |
|
0.16 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
tg28 |
|
|
B |
1 |
494 |
0.467 м |
|
|
||
1 |
0.81 |
(364.3 486.2 0.16 0.53)2,5 1.8 |
|
|
|
Расчетное значение ширины ленты проверяется по гранулометрическому составу груза, где для рядовых грузов имеем:
B1 3.3a 200 3.3 60 200 398мм
Из двух полученных значений ширины ленты берём большее
B 497мм |
|
1 |
и округляем до стандартного. По ГОСТ 20-85 выбираем |
|
|
B=500 мм. Следует учесть, разницу в значениях между B1 и B и уточнить фактически необходимую скорость движения ленты:
|
|
B |
2 |
|
|
0.497 |
2 |
V |
|
|
V |
|
|
||
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
ф |
|
B |
2 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
|
2,5 2, 47
м / с
;
Значение скорости |
V |
округляем до ближайшего стандартного |
|
ф |
|||
|
|
значения.
По ГОСТ 22644-77* выбираем. V 2,5 м / с
Уточнение коэффициента использования ширины ленты
15
k |
|
0.9 |
|
0.05 |
0.9 |
0.05 |
0.8 |
0.75 |
|
B |
B |
0.5 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
т.е ширина ленты используется рационально перерасчет ширины ленты не требуется.
5. Определение параметров роликоопор
Шаг установки роликоопор принимается постоянным за исключением загрузочного устройства и роликовых батарей и зависит от шири-
ны ленты В и насыпной плотности груза |
|
. |
|
Для рабочей ветви шаг установки роликоопор равен
[1].
l |
р |
1400 |
мм |
|
|
|
по
Для холостой ветви шаг установки роликоопор равен
l |
х |
2l |
р |
2800мм |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Диаметр роликов выбирается в зависимости от B, V и |
|
. В целях |
|||||
|
|||||||
унификации для рабочей и холостой ветви принимают ролики одного
типоразмера. Следовательно табл.2.2].
D |
р |
|
108мм
.
D D |
р |
108мм |
х |
|
по [1 с.129,
Масса вращающихся частей трёхроликовой опоры рабочей ветви:
|
|
|
|
|
m |
|
A |
Б |
|
B 0.4 |
D |
2 |
10 |
4 |
[кг] |
|
|
|
|
|
|
р |
т |
р |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
A |
и |
Б |
т |
- эмпирические коэффициенты, выбираются в зави- |
|||||||||||
т |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
симости от типа роликоопор [1. c 130]. Для роликов тяжелого класса имеем Aт 15 , Бт 12 .
m |
р |
|
|
10 |
10 |
|
0.5 0.4 |
1082 |
10 4 |
|
|
|
|
12,83 кг
.
Масса вращающихся частей однороликовой опоры холостой вет-
ви:
mх 6 14 В 0.4 10 4 6 14 0.5 0.4 1082 10 4 8, 63кг
16
6. Определение параметров резинотканевой ленты
Число прокладок при В=500 мм выберем ленту типа 3 из ткани ТК-100
i |
1...5 |
. Примем |
i |
2 |
п |
|
п |
|
|
|
|
|
из полиамидных нитей
(рис. 2), (по осно-
ве и утку), для которой толщина одной тяговой прокладки
|
п |
|
1.1 мм
,
прочность на разрыв тягового каркаса
грузов толщина рабочей обкладки |
|
|
1 |
|
|
|
|
k |
р |
|
|
|
|
3мм |
||
100 |
H |
|
мм |
||
|
||
|
. Для среднекусковых |
, толщина нерабочей обклад-
ки
|
2 |
|
0мм |
по [1 с.94-97]. |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
Расчетная толщина ленты: |
||||||||
|
л |
|
2 |
i |
п |
3 0 |
2 1.1 |
|
|
1 |
п |
|
|
||||
5, 2мм
.
1 |
2 |
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
л |
п |
|
|
|
d |
d |
|
|
2 |
|
|
3 |
d |
||
|
|
|
|
Рис.2: 1 – прокладка(тяговый каркас), 2 – рабочая обкладка, 3 – нижняя, нерабочая обкладка, 4 – боковая обкладка.
7. Определение распределённых масс
Распределённая масса транспортируемого груза
|
Q |
|
494 |
|
кг |
|
||
q |
|
т |
|
|
|
54,9 |
|
|
3.6 |
V |
3.6 |
2,5 |
м |
|
|||
|
|
|
, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Распределённая масса вращающихся частей роликоопор рабочей
ветви
qр |
|
mр |
|
12,83 |
9,16 |
кг |
|
||
lр |
|
1.4 |
|
м |
; |
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17
Распределённая масса вращающихся частей роликоопор холостой
ветви
q |
|
|
m |
|
8, 63 |
3, |
|
|
|
x |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
l |
|
|
2.8 |
|
|
|
|
x |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Распределённая
q |
1.13 10 |
3 |
B |
|
|
л |
|||
0 |
|
|
|
08кг
м
;
масса резинотканевой ленты
1.13 10 |
3 |
500 |
5.2 |
2,94 |
кг 1 |
|
|
|
|||||
|
м 2 |
. |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
8. Выбор коэффициентов сопротивлений движению и определение сопротивления в пункте загрузки
Рисунок 3- Выбор коэффициентов сопротивлений движению и определение сопротивления в пункте загрузки
Коэффициенты сопротивления движению на рядовых роликоопо-
рах [1 с.133, табл.2.4]
Рабочая ветвь:
|
р |
|
0.025
;
Холостая ветвь: х 0.022 .
Коэффициент сопротивления движению на отклоняющем барабане, установленном на перегибе холостой ветви
П 2 0.1.
18
Коэффициенты сопротивления движению на отклоняющем ролике у приводного барабана
|
П1 |
0.05 |
. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Коэффициент сопротивления движению на натяжном барабане с |
||||
углом поворота ленты на 180 |
|
|||
|
||||
П3
0.07
.
Коэффициент сопротивления движению на роликовой батарее
|
|
р |
|
вып |
|
|
0, 025 0.21
0.005
,
где
- подставляется в радианах.
Сопротивление движению в пункте загрузки
W |
|
|
Q |
|
f |
|
(V V ) |
|
|
|
||||
|
|
T |
|
л |
|
1 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
зу |
|
3,6( f |
|
tg K |
|
f |
|
) |
|
||||
|
|
|
|
л |
б |
б |
; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
f |
л |
0.85 |
коэффициент внешнего трения по резинотканевой лен- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
те, [1]; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
б |
0,8 |
коэффициент внешнего трения груза по стальным бор- |
|||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
там, [1]; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V 0,5V 1.25 |
м/с – проекция составляющей средней скорости |
|||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
струи материала на направление движения ленты;
K |
|
|
h |
|
Q |
|
|
|
497 |
|
|||
|
cp |
|
T |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
б |
|
b |
|
3600 b |
2 |
V |
|
|
3600 0,35 |
2 |
1,875 |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
cp |
|
cp |
cp |
|
|
|
|
|
|
|
bcp 0,7B 0,7 0,5 0,35м;
|
|
V V |
|
4.725 |
|
V |
|
1 |
|
|
1,875 |
cp |
|
2 |
|
2 |
м/с; |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
0,332
;
19