Горно-транспортные машины и подъемные механизмы
.pdf
W |
|
494 0,85 (2,5 |
1, 25) |
|
|
||
зу |
|
3,6(0,85 0,32 0,332 0,8) |
|
|
|
||
549
Н;
9. Тяговый расчет ленточного конвейера
Трасса конвейера разбивается на характерные участки, начиная с точки схода ленты с приводного барабана (рис. 4). Тяговый расчет выполняется методом обхода по контуру, начиная с точки с минимальным натяжением на холостой ветви, путем суммирования сопротивлений движению на характерных участках трассы.
Рис.4 - Трасса конвейера.
Определение точки с минимальным натяжением на холостой вет-
ви
Для рабочей ветви точка с минимальным натяжением находиться при сходе ленты с натяжного барабана. Для конвейеров имеющих наклонный участок минимальное натяжение в ленте может находиться в точке схода с приводного барабана или в конце наклонного участка.
Если выполняется неравенство
> |
|
|
q |
|
H |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
|
q |
q |
|
|
L L |
|
|
H tg L |
13м |
||
|
|
, |
||||||||||
|
|
0 |
|
x |
|
|
1 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
то точка с минимальным натяжением находится в точке схода ленты с приводного барабана(точка 1). Если неравенство не выполняет-
20
ся, то точка с минимальным натяжением находится в конце наклонного участка (точка 13).
|
|
|
|
|
|
> |
2, 94 4,25 |
0, 018 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
x |
|
(2,94+3,08) |
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
x |
|
, |
0, 018 0.022 |
, следовательно точка с минимальным натяже- |
||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нием находиться в конце наклонного участка (точка 13). Значения минимально допустимых натяжений в ленте для рабочей
и холостой ветви, определяются по формулам:
S |
min р |
10 q |
q g l |
р |
10 |
2, 94 54, 9 9.81 1.4 7944 |
H |
||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||
S |
10q g l |
|
10 2,94 9.81 2,8 807,56 H |
|
|||||
|
min x |
0 |
|
х |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
;
Определение сил натяжения ленты в характерных точках трассы Натяжение рассчитывается, начиная с точки с минимальным
натяжением на холостой ветви (точка 13) и выполняется методом обхода по контуру (в данном случае по часовой стрелке).
S |
S |
|
807,56 H |
|
|
||
13 |
min x |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
S |
S |
S |
|
2474 2474 0,1 2722H |
|
|
|
14 |
13 |
|
13 |
п2 |
; |
|
|
|
|
|
|
||||
S |
S |
S |
|
2722 2722 0.08 2940 H S |
min P |
4316H |
|
15 |
14 |
|
14 |
n3 |
|
|
|
;
следовательно |
S |
|
15 |
||
|
S16 S15 Wзу 4316
4316 H ;
203 4519 Н
S |
S |
(q |
q q |
p |
)gL |
p |
6070 H |
17 |
16 |
0 |
|
|
|
S |
S |
(q |
q q |
p |
)gL |
p |
(q q )gH |
18 |
17 |
0 |
|
|
0 |
11079H
;
S19 S18 S18 вып 11079 11079 0,01 11190H ;
S |
20 |
S |
нб |
|
|
S |
(q |
q q |
p |
)gL |
p |
19 |
0 |
|
|
11965 H
.
Т.к натяжение в 13 точке мы взяли равным S13 Smin x 2474H , то необходимо произвести перерасчет, применив метод обхода против контура, начиная с точки 15 (рис.4).
21
S14
S13
S12
S11
S10
S9
S8
S |
/ (1 |
) 12515H |
15 |
п3 |
; |
|
S14 (q0 qх )gL х 9775 H ;
S13 S13 n2 7944 549 8493 H ;
S12 (q0 qх )gL х q0 gH 7944H ;
S ;
S10 (q0 qх )gL х 962 H ;
S7 S9 S11( n3 / 2) 3775 3775 0.04 916 H
S |
|
6 |
|
S |
4 |
|
|
S |
|
3 |
|
S |
2 |
|
|
S5
S5
S4
S1
S7 S7 n3 3624 3624
S5 ( n3 / 2) 840 2,94
(q0 qх )gL х 840 H
Sсб S3 S3 n1 807,56
0.08 761 H 3,08 0,022 866H
.
Фактически необходимое число прокладок в ленте по результатам расчетов, для данного конвейера:
i |
|
пф |
|
где
S |
max |
c |
|
|||
|
|
п |
|
|||
k |
р |
B |
, |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
c |
9 |
- запас прочности ленты при наличии наклонного участ- |
||||
п |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ка;
k |
р |
|
- предел прочности для ткани ленты (см п.7 с.5).
i |
|
11965 8 |
|
||
пф |
|
100 650 |
|
|
ло выбрано iп 2 ты обеспечена.
1, 47
,на предварительном этапе число прокладок бы-
иэто оказалось верным, следовательно прочность лен-
Таблица 2.1 Диаграмма натяжений
S , H |
S |
, H |
S , H |
S |
, H |
S , H |
S |
, H |
S |
, H |
S |
, H |
S |
, H |
S |
, H |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
|
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
6157 |
6157 |
6403 |
6461 |
6784 |
6687 |
7021 |
7136 |
7424 |
7424 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S , H |
S |
, H |
S , H |
S |
, H |
S , H |
S |
, H |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
7944 |
8493 |
9775 |
12515 |
12565 |
13304 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.4 – Диаграмма натяжений
23
10. Определение необходимого угла обхвата лентой приводного барабана
Тяговое усилие равно
F S |
S |
11965 2831 |
нб |
сб |
|
Значение полного тягового коэффициента
9134 H .
определяется по фор-
муле
e |
|
|
F k |
сц |
|
0 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
сб |
|
|
|
|
|
|
|
1
,
|
где |
k |
сц |
1.35 |
- коэффициент запаса привода по сцеплению; |
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.4 |
- коэффициент сцепления ленты с поверхностью барабана |
||||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(барабан футерован резиной). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Необходимый угол обхвата для данного конвейера |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F k |
сц |
|
|
9134 1.35 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
1 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sсб |
|
|
ln |
2831 |
1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.19 220 |
||||
|
|
|
|
|
|
ф |
|
0.4 |
|
|
0.4 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Согласно исходным данным |
300 |
0 |
, фактически необходимо |
|||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
, следовательно, данный привод имеет значительный запас по |
|||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
сцеплению.
11. Выбор параметров приводного и натяжного барабанов
Диаметр приводного барабана:
D |
|
|
160 |
|
i |
320мм |
|
125 |
|
. |
|||||
пб |
|
|
|
|
пф |
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбираем стандартное значение по ГОСТ 22644-77 Диаметр натяжного барабана:
Dб
400мм
[1].
24
D |
0.85D |
400мм |
нб |
пб |
|
Длина обечайки барабана:
lоб
|
|
200 |
|
B |
150 |
|
150 500
650мм
.
12. Расчет привода
Рисунок 2.5 - Схема привода: 1 – электродвигатель, 2 – соединительные муфты, 3 – редуктор, 4 – приводной барабан, 5 – тормоз.
Требуемая мощность двигателя привода конвейера равна
|
|
|
|
|
|
|
|
Nпр |
|
|
F V |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
0 |
б |
, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где |
|
|
0.9 |
- КПД передач привода; |
|
|
|||||||||
0 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.94 |
- КПД приводного барабана. |
|
|
|||||||||||
б |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nтр |
|
|
7147 2, 5 |
|
21,12 кВт |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
0.9 0.94 |
|
. |
|||||
Установочная мощность электродвигателя равна
25
N k |
у |
N |
тр |
|
|
1.25 21,12 26, 4 кВт
,
где |
k |
у |
1.2 |
- коэффициент запаса привода по мощности. |
|
|
|||
|
|
|
|
Частота вращения приводного барабана равна
n |
|
60 V |
|
||
б |
|
D |
|
|
|
|
|
б.ст |
60 2, 5
3.140.401
119 об / мин
.
Выберем электродвигатель: АИР 180М4, мощностью 30 кВт и ча-
стотой вращения
nб
1460 об /
мин
. Передаточное число редуктора:
U |
n |
|
n |
||
|
||
|
б |
1460
119
12, 2
,
округлим |
U |
в большую сторону до стандартного значения |
|
|
|||
U 12,5 |
. |
|
|
|
|
|
|
В качестве передаточных механизмов на конвейерах в зависимости от передаточного числа и мощности применяются редукторы типа Ц-2, КЦ-2, ЦТН и другие.
13. Расчёт натяжного устройства
Для обеспечения необходимого прижатия ленты к приводному барабану, компенсации вытяжки и исключении недопустимого провисания ленты все ленточные конвейеры снабжаются натяжным устройством, которое может быть винтовым или грузовым. Винтовые устройства применяются только на коротких конвейерах (до 50 м), на остальных грузовые.
Натяжное усилие определяется по формуле:
PH S 'НБ S 'СБ 3334 3624 6958H
26
где
натяжном
Вес
S ' |
НБ |
, S ' |
- усилия в ленте в точках набегания и сбегания на |
|
СБ |
||
|
|
устройстве.
груза определяется по формуле:
G |
(P |
W ) |
1 |
(6958 |
40) |
1 |
7366Н |
|
|
n |
|
||||||
H |
H |
T |
|
|
|
0.95 |
|
|
|
|
|
БЛ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где ков, где n
W |
(30 50)H |
T |
- сопротивление передвижению, |
|
– число блоков.
n
БЛ
- КПД бло-
14.Проверка конвейера на самоторможение
Внекоторых случаях при отключении привода и остановке конвейера возможно самопроизвольное обратное движение ленты под действием веса груза на наклонных участках. В этом случае привод должен снабжаться тормозом.
Для проверки берется наиболее неблагоприятный случай, когда груз имеется только на наклонном участке. Тогда усилие, стремящееся
сдвинуть ленту вниз, будет равно щее обратному движению ленты,
qH , а сопротивление, составит
препятствую-
W |
(q |
q |
)L |
p |
(q |
q |
X |
)L |
X |
обр |
0 |
P |
|
0 |
|
|
qL |
p |
2 |
;
Wобр (9.7 16.2) 160 0.04 (9.7 4.2) 160 0.03 23.5 40 0.04 271кг
Если |
qH G |
W |
( |
G |
0.55 0.65 |
- коэффициент возможного |
|
T |
обр |
||||||
|
|
T |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
уменьшения сопротивления движению), то тормоз не нужен. В противном случае – ставят тормоз. 305,5>176, следовательно тормоз нужен.
Тормозной момент, необходимый для удержания барабана от обратного вращения, определяется по формуле:
MTб (qH GT Wобр ) g D2Б 260Н м
Тормоз устанавливается на быстроходном валу и выбирается по
27
расчетному тормозному моменту на этом валу
k |
ЗТ |
|
на
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
Д |
k |
|
Т |
|
|
23.4H |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
T |
ЗТ |
i |
|
0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
где |
i |
P |
10 |
- передаточное число редуктора; |
|
0.9 |
- КПД привода; |
||||||||
|
|
|
0 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
- коэффициент запаса торможения при рабочем движении груза |
|||||||||||||||
|
||||||||||||||||
наклонном участке вверх. Примем тормоз типа ТКТ.
15. Расчет вала приводного барабана
Расчет валов ведется обычно в два этапа. На первом этапе по расчетным нагрузкам определяются основные размеры вала. Такой расчёт называют проектным. Он в свою очередь может быть ориентировочным или приближенным.
Вал приводного барабана (рис. 9,б) испытывает изгиб от попереч-
ных нагрузок |
P |
, создаваемых натяжением ленты (весом барабана мож- |
||||
1 |
||||||
|
|
|
|
|
||
но пренебречь), и кручение от момента |
M |
K |
, передаваемого на вал при- |
|||
|
||||||
|
|
|
|
|
||
водом. Из рис. 9,г видно, что суммарная поперечная нагрузка на вале равна
P S |
НБ |
S |
СБ |
|
|
28
Поскольку эта нагрузка передается на вал через ступицы, то
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
P |
|
S |
НБ |
S |
СБ |
|
11965 2831 |
7398H |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Крутящий момент на барабане (см. рис. 9,г) будет равен |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
M |
|
|
S |
|
|
DБ |
S |
|
|
DБ |
|
2393 566, 2 1826,8Нм |
|
|
|||||||
|
|
|
|
K |
|
НБ |
|
СБ |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
, |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
S |
|
S |
W |
|
- окружное (тяговое) усилие на барабане; |
D |
- |
|||||||||||||||||
|
НБ |
СБ |
|
|
o |
Б |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
диаметр барабана.
Эпюра изгибающих и крутящих моментов показана на рис. 9,в. Максимальный изгибающий момент равен
29