Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет конвейеров предприятий строительной индустрии. Учебное пособие
.pdf
4.4. РАСЧЕТ КОВШОВОГО ЭЛЕВАТОРА
/ 3,6 ), ,(
кк
q Qt v л
πϕ
= ⋅
Тип ковша
Мелкий
Средний
Глубокий
Ширина ленты B, мм
125
150
175
125
150
170
200
300
450
Ширина ковша b, мм
100
125
150
100
125
150
160
260
390
Объем ковша qк, л
0,5
1
1,2
0,5
1
1,3
1,6
3,6
7,2
Вылет ковша l, мм
90
125
90
125
150
175
Высота ковша h, мм
132
175
105
150
160
185
Высота передней кромки h1,
Радиус округления r, мм
35
53
30
40
40
45
Толщина стенки ковша δ, мм
1
1,4
/ 3,6(), /.
r
qQ vкг м=
, /,
o э
q kQкг м⋅=
С ЛЕНТОЧНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ
Исходными данными для расчета являются: часовая производительность Q (т/ч), плотность материала ρ (т/м
3
), высота подъема
Н (м), скорость транспортирования v (м/с) и режим работы.
Объем ковша определяется по выражению [6-8]:
(4.5)
где t
– шаг установки ковшей (0.15…0.3 м);
к
φ – коэффициент наполнения ковшей (принимается φ=0,8).
Размеры ковшей и их объемы для элеваторов общего назначения
делятся на три типа: 1 – мелкие; 2 – средние и 3 – глубокие; и выбираются из таблицы 4.1.
Таблица 4.1
Основные параметры ковшей
Параметры
мм
4.5. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ НАГРУЗОК ОТ ГРУЗА
И ДВИЖУЩИХСЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕВАТОРА
Масса груза на 1 м тягового органа по формуле:
Удельная масса ходовой части элеватора определится по формуле:
где k
– коэффициент, выбирается из таблицы 4.2.
э
42 50 50 75 100 115
(4.6)
(4.7)
41
Таблица 4.2
Тяговый орган
Лента
Одна цепь
Две цепи
До 1,0
0,6/-
1/1
-
1…2,5
0,5/-
0,8/1
1,2/-
2,6…5
0,45/0,6
0,6/0,85
1/-
5,1…10
0,4/0,55
0,5/0,7
0,8/1
До 100
0,35/0,4
-
0,6/0,9
120 ,
n п
F Bi=
2
0.5
min n
ff F= =
32232,зач r
f kf W kf C q
−
=⋅+ =⋅+ ⋅
Значение коэффициента k
Производительность, Q, т/ч
Примечание. В числителе приведены значения ковшей типа С, в знаменателе –
для ковшей типа Г и М.
4.6. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕВАТОРА
э
Расчет проводится методом обхода по контуру, начиная с точки 2
наименьшего натяжения (рис. 4.4) [6, 7].
Для элеватора при известном числе прокладок ленты i
натяжения определится по формуле:
(4.8)
где В – ширина ленты, мм; i
– число прокладок.
п
Рекомендуемое наименьшее предварительное натяжение принять
F
=1000Н.
n
Тогда:
. (4.9)
Сила натяжения тягового элемента в точке 3 складывается
из силы натяжения f
зачерпыванию материала W
где С
– коэффициент сопротивления при зачерпывании; для
зач
сопротивления на барабане и сопротивления
2
:
2-3
(4.10)
сила
п
порошкообразных и мелкозернистых материалов С
и для кусковых грузов С
мают для одноцепных и ленточных конвейеров);
k – коэффициент, учитывающий увеличение натяжения ленты
на поворотном барабане, принимается k =1,06, т.к. угол обхвата барабана равен 180 °.
=12,5...25 Нм/кг
зач
=20…40 Нм/кг (большие значения прини-
зач
42
Сила натяжения ленты в точке 4:
43 343 0
() .
r нб
f f W f gq q H f
−
=+=++ =
1 2 23 2 0
cб
f f W f g qH f
−
= + = +⋅ =
0
/ ( ]),[
п л max p
i n f kBK= ⋅
(4.11)
Сила натяжения ленты в точке 1:
(4.12)
.
Определив натяжение во всех точках контура трассы элеватора,
выполняем построение эпюры натяжения ленты (рис. 4.5).
Рис. 4.4. Расчетная схема Рис. 4.5. Эпюра натяжения ленты
4.7. ВЫБОР РАЗМЕРОВ ТЯГОВОГО ОРГАНА И БАРАБАНА
По наибольшему значению силы f
док ленты при запасе прочности n
л
где k
– коэффициент, учитывающий ослабление ленты отверстиями
0
под винты для крепления ковшей; k
[К]
– предел прочности одного слоя ленты, [К]р=65 Н/мм;
р
В – ширина ленты, мм.
Если расчетное значение i
ния i
, следовательно, тяговый расчет выполнен правильно.
п
не превышает ранее принятого значе-
п
=fнб уточняют число прокла-
max
=10...12 по формуле [7]:
(4.13)
=0,7…0,9;
0
Диаметр приводного барабана определяют из известного числа
прокладок ленты по формуле:
43
( )
..
125... 150 .
пб п
Di=
0
.
нб сб
Wf f= −
30
/ 100( ()0.)
дв
Р КWv
η
⋅⋅≥
/ 30
дв дв
n
ωπ
=
..
2/
б пб
vD
ω
=
/.
дв б
U
ωω
=
0,81 1,3 ,
н тр
ТТ
ψ
⋅≥
..
0,185 / , ()
тр п б
Т Q HD g vu Нм
η
= ⋅⋅
(4.14)
Окончательно D
округляют до ближайшего большего или
п.б.
меньшего размера из стандартного ряда (по ГОСТ 22644-77): 250;
320; 400; 500; 800; 1000; 1250 мм.
4.8. РАСЧЕТ (ПОДБОР) ПРИВОДА ЭЛЕВАТОРА
Для расчета мощности электродвигателя необходимо определить
окружную силу на приводном валу:
(4.15)
Потребная мощность двигателя с учетом коэффициента запаса
К
=1,2 и принятым КПД привода η=0.8 определится по формуле
3
[8, 9]:
(4.16)
После определения необходимой мощности выбирается электродвигатель из приложения 1, учитывая, что допустимая перегрузка по
мощности для двигателей при переменной нагрузке – до 10…12 %,
при постоянной нагрузке – до 5…8 %; а допустимая недогрузка – до
15…20 %.
Требуемое передаточное число приводного механизма при
и
определяется по формуле:
(4.17)
По известному передаточному числу необходимо выбрать редуктор из приложения 2.
Выбранный двигатель проверяют по пусковому моменту:
(4.18)
где Т
– номинальный момент электродвигателя, Нм;
н
ψ – коэффициент перегрузки;
Т
– момент трогания нагруженного элеватора, приведенный
тр
к валу электродвигателя, Нм:
где Q – производительность, т/ч;
Н – высота подъема материала, м;
, (4.19)
44
D
/ 30 / ,() .
н дв дв дв дв
Т Р w Р n Нм
π
= =
б)
диаметр приводного барабана, м;
п.б. –
v – скорость тягового органа, м/с;
u – передаточное число;
η – КПД приводного механизма, η=0,8.
(4.20)
4.9. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ОСТАНОВОЧНОГО УСТРОЙСТВА
И РАСЧЕТ ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ
В качестве тормозного устройства выбираем храповой механизм
(останов) (рис. 4.6) [10, 11, 13].
а)
45
Рис. 4.6. Храповый механизм: 1 – храповое колесо, 2 – вал, 3 – собачка,
..
/2( (),.)
нб сб п б
fТ f D U Нм
η
=−⋅
, .
тт
TkТ Нм= ⋅
3
3
2 10
,.
[]
m
bu
T
m
мм
k zy
σ
⋅
=
⋅⋅
к
D mz=
b
bkm= ⋅
[ ]
3
2
2 10
.
m
b
T
pp
k zm⋅
⋅⋅
= <
⋅
1
6
1 []
t
u
F
e
b
σσ
δδ
= +≤
⋅
4 – ось, 5 – пружина
Момент на валу приводного двигателя (место установки остано-
ва) определится по формуле:
(4.21)
Здесь U – передаточное число привода от вала барабана до вала
с храповым остановом.
Необходимый тормозной момент определяется:
(4.22)
Здесь k
=1,2…1,3.
т
Модуль храповика определяется по выражению [10]:
(4.23)
Здесь k
колеса (для Ст. 45 k
СЧ-15 – k
– коэффициент ширины колеса, зависящий от материала
b
=1...2; для Ст. 35 л – kb=1,5...4; для серого чугуна
b
=2...6);
b
z – число зубьев храпового колеса, z=10…30;
y – коэффициент формы зуба, принимаемый 0,375 для внешне-
го зацепления;
– допускаемое напряжение изгиба для зуба: 20 МПа
для чугуна и 60:..70 МПа для стали.
Модуль выбирается в пределах 6...30 мм.
Диаметр храпового колеса:
Ширина колеса:
, мм.
Проверяют прочность кромки зуба на смятие:
Для чугуна [р]=150 Н/мм, для стали [р]=300…400 Н/мм.
Суммарное напряжение изгиба и сжатия в теле собачки:
, мм.
(4.24)
где b
– ширина защелки b1=b+2, мм;
1
δ – толщина защелки δ=0,8m, мм;
, (4.25)
46
e – эксцентриситет действия окруженного усилия е=0,5, мм;
– окруженное усилие F
F
t
4.10. РАСЧЕТ ВАЛА ПРИВОДНОГО И ОСИ КОНЦЕВОГО
БАРАБАНОВ ЭЛЕВАТОРА
=2Т
t
т/Dк
, Н.
Расчет выполняется в соответствии с методикой, изложенной
в п. 2.6.
В приложении 3 представлен вариант расчета конвейеров с ис-
пользованием программного продукта Mathcad, а также исходные
данные для самостоятельной работы.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Назовите область применения ковшовых элеваторов.
2. Приведите классификацию ковшовых элеваторов.
3. Назовите основные узлы ковшового элеватора.
4. Какие преимущества и недостатки элеваторов по сравнению
с другими типами конвейеров?
5. Какие формы ковшей применяются в конвейерах?
6. Изложите основы расчета параметров элеватора.
7. Какие исходные данные необходимы для выполнения расчета?
8. Для чего необходимо остановочное устройство? Как опреде-
ляются его параметры?
9. Тяговый расчет элеватора с ленточным тяговым органом. Как
определяются усилия на ленте?
10. Как определяется и от чего зависит толщина ленты?
11. Приведите порядок прочностного расчета оси натяжного
барабана.
47
ГЛАВА 5. ВОПРОСЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА КОНВЕЙЕРОВ
5.1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КОНВЕЙЕРОВ
Для обеспечения работоспособного и исправного состояния кон-
вейеров в течение всего срока службы в плановом порядке проводят
комплекс организационно-технических мероприятий, составляющих
систему планово-предупредительного технического обслуживания
и ремонтов (ППР). Основные документы системы ППР: техническая
документация предприятий-изготовителей, обобщающие их рекомендации по техническому обслуживанию и ремонту и разработанные
на их базе годовой план и месячные планы-графики технического
обслуживания и ремонта машин [14, 15].
В составе мероприятий ППР различают техническое обслужива-
ние, текущий и капитальный ремонты.
Рекомендациями по организации технического обслуживания
и ремонта конвейеров установлены нормы периодичности и число
технических обслуживаний и ремонтов, их средняя трудоёмкость
и продолжительность.
Техническое обслуживание (ТО), проводимое в процессе экс-
плуатации машин, предупреждает появление неисправностей и отказов. Различают ТО ежесменные, периодические (трёх уровней – ТО-1,
ТО-2 и ТО-3), сезонные, а также при хранении и транспортировании,
при обкатке, перед началом эксплуатации.
Ежемесячное ТО проводится обслуживающим персоналом пе-
ред началом и в конце рабочей смены. В состав обслуживания входят
работы по смазке машины, предусмотренные картой смазки, контрольный осмотр перед пуском в работу рабочих органов машины,
системы управления, тормозов, приборов безопасности и освещения.
Периодические, плановые ТО проводят через определенные
промежутки времени, устанавливаемые предприятием-изготовителем. Они включают: очистку и мойку машины, осмотр и контроль
состояния деталей, механизмов, системы электропривода, рабочего
оборудования с целью выявления неисправностей и устранения
48
обнаруженных дефектов, крепежные, контрольно-регулировочные
и смазочные работы. При проведении ТО-1 в него включаются все
работы ежесменного обслуживания (ЕО), при ТО-2 все работы ТО-1,
а работы ТО-3 совмещают с текущим ремонтом.
5.2. РЕМОНТ КОНВЕЙЕРОВ
Ремонт машин проводят с целью поддержания и восстановления
и их исправного и работоспособного состояния путем устранения
повреждений.
Различают также плановые, неплановые, аварийные и восстано-
вительные ремонты.
Текущий ремонт выполняется в плановом порядке, а также по
потребности согласно результатам диагностических осмотров. Его
проводят в процессе эксплуатации машин для обеспечения их работоспособности до следующего капитального или текущего ремонта.
Технический ремонт состоит в замене или восстановлении узлов
и агрегатов (кроме базовых) с частичной разборкой машины и проведении регулировочных работ.
При этом выполняется все виды работ по ТО. Ремонтные работы
включают также сварку, слесарные и станочные работы, нанесение
наплавок на изношенные поверхности деталей. Основной метод текущего ремонта – агрегатный, при котором неисправные сборочные
единицы заменяют новыми или восстановленными в стационарных
условиях. Таким образом, при агрегатном ремонте на машине выполняют только демонтаж требующих ремонта сборочных единиц, монтаж и регулировочные работы, благодаря чему сокращается время
пребывании машины в ремонте. Агрегатный ремонт требует наличия
оборотных агрегатов (обменного фонда) в соответствии с их потребностью при эксплуатации парка машин. Обменный фонд создается
за счет покупки, изготовления и сборки новых и восстановления
старых узлов и агрегатов.
Капитальный ремонт проводится для восстановления работоспособного состояния машины и ее отдельных узлов с заменой или
восстановлением агрегатов, включая базовые. Капитальный ремонт
49
предусматривает восстановление технико-экономических параметров машин и проводится на специализированных заводах или базах
механизации. Основанием для его проведения являются следующие
признаки: повреждения базового узла (детали) – станины, рамы,
устранимое только путем полной разборки машины; необходимость
замены двух и более сложных агрегатов – двигателя, редуктора,
коробки перемены подач и другие. Различают обезличенный (агрегатный) и необезличенный капитальный ремонты. При необезличенном ремонте отремонтированные узлы и детали устанавливают на ту
же машину.
Таблица 5.1
Возможные неисправности конвейеров с ленточным тяговым органом
Неисправность Причины Способы устранения
1. Большой износ
кромок ленты
2. Лента смещается
к одной стороне
натяжного барабана
3. Лента буксует
4. Ролики
не вращаются
Перекос ленты
Перекошен барабан
Перекошен барабан
Недостаточное
натяжение ленты
Между роликами
и станиной попали
куски материала.
Засорились
подшипники
Отрегулировать натяжное
устройство
Ослабить ту сторону барабана,
на которую падает лента, или
подтянуть противоположную
Увеличить натяжение
Разобрать ролики, промыть
корпус подшипника и заполнить свежей смазкой
5. Перегрев
подшипников
6. Натяжной барабан
не вращается
Отсутствие или
недостаток смазки,
загрязнение смазки
Засорился барабан
50
Разобрать подшипники,
промыть и заполнить свежей
смазкой
Снять бункер и очистить
барабан от материала
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]