Методичка к Практич занят
.pdf
|
W7,8 = (qл +qв ) l2 (w'г cos β + sin β)+q'р l2 w'г . |
|
(2.12) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
S |
9 |
= S |
8 |
ew'г α . |
|
|
|
|
(2.13) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
S |
= S |
9 |
+W |
; |
W |
|
|
= (q |
л |
+q |
) l w' |
+q' |
l w' . |
(2.14) |
||||
10 |
|
9,10 |
9,10 |
|
|
|
в |
1 |
г |
р |
1 |
г |
|
В формулах (2.4)-(2.14) приняты следующие обозначения:
W1,2 , W3,4 , W4,5 , W6,7 , W7,8 , W9,10 – сопротивления движению ленты на соответствующих участках, Н;
w'х , w'г – коэффициенты сопротивления движению ленты соответ-
ственно на холостой и гружёной ветвях (Прилож., табл. 8);
k1 – коэффициент, учитывающий сопротивление на отклоняющем
барабане, при αб < 900 , k =1,03 ;
k – коэффициент, учитывающий сопротивление на натяжном барабане, при αб =1800 , k =1,05 ;
Wз – сопротивление в месте загрузки конвейера;
V0 – составляющая скорости движения груза в направлении движения груза при падении его на ленту, можно принять V0 = 0 м/с;
f – коэффициент трения груза о ленту (Прилож., табл. 1);
h' – высота падения груза, h' = 0,5…1 м;
α – центральный угол дуги роликовой батареи, можно принять равным углу наклона конвейера, α = β, рад;
β – угол наклона второго участка.
В результате тягового расчета и использования условия надежной передачи тягового усилия, имеем систему уравнений:
S |
|
= K |
Σ |
S +W |
|
|
||||
|
10 |
|
|
1 |
Σ |
. |
(2.15) |
|||
|
|
|
|
|
= S eµα |
|||||
K |
з |
S |
|
|
|
|||||
|
|
10 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Решая систему, определяем S1 |
|
и |
S10 . Подставляя значение |
S1 в |
ранее полученные выражения, определяем натяжения во всех характеристических точках.
10
2.2. Выбор типа ленты и расчет количества прокладок
Количество прокладок iпр , шт., в выбранной ранее ленте определяется по формуле:
i |
= |
n Smax |
, |
(2.16) |
|
σ B |
|||||
пр |
|
|
|
||
|
|
ст |
|
|
где n – коэффициент запаса, для бельтинговых лент на горизонтальных конвейерах – n = 10, для бельтинговых лент на наклонных конвейерах – n = 11…12, для лент с прокладками из синтетических материалов n = 10;
Smax – максимальное натяжение ленты, Н;
σ – прочность на разрыв одной прокладки, Н/мм (Прилож., табл. 9); Bст – ширина принятой стандартной ленты, мм;
В том случае, если расчетное количество прокладок существенно отличается от предварительно принятого, необходимо либо принять другое значение σ , либо выполнить заново тяговый расчет с новым
значением qл .
2.3. Расчет мощности приводного двигателя
Мощность приводного двигателя N, кВт, определяется по формуле:
N = Kз |
W0 V |
, |
(2.17) |
|
|||
|
1000 ηм |
|
|
где Кз – коэффициент запаса, принимается Кз |
= 1,1…1,2; |
W0 – общее сопротивление движению ленты на конвейере, Н:
W0 = Sнб −Sсб или W0 = S10 − S1 ;
V– расчетная скорость движения ленты, м/с;
ηм – КПД передаточного механизма, для редукторных приводов
ηм = 0,85…0,87.
11
ЗАНЯТИЕ 3
РАСЧЕТ ПЛАСТИНЧАТОГО КОНВЕЙЕРА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Цель занятия – определение скорости движения, расчет геометрических размеров пластинчатого настила и погонных нагрузок.
Исходные данные см. табл. 1.1. Схема конвейера представлена на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Схема конвейера
3.1. Определение скорости движения пластинчатого полотна
Скорость принимается предварительно в пределах:
–для пластинчатых длиннозвенных цепей V = 0,05…0,63 м/с;
–для сварных короткозвенных цепей V = 0,1…1,25 м/с.
После определения геометрических размеров пластинчатого настила уточняется скорость движения пластинчатого полотна.
12
3.2. Определение геометрических размеров пластинчатого настила
Конструктивными параметрами производительности пластинчатого конвейера являются ширина настила и высота его бортов. Для бортового настила прямоугольной формы ширина, В, м определяется по формуле:
B = |
|
|
|
Q |
|
|
|
, |
(3.1) |
|
|
|
4 |
|
|||||
900 |
V γ |
Kβ tg ϕд + |
ψ |
|
|||||
Kk |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
где Q – массовая производительность конвейера, т/ч;
V– предварительно принятая скорость транспортирования, м/с;
γ– насыпная масса груза, т/м3 (Прилож., табл. 1);
Kβ – коэффициент, учитывающий уменьшение производительности
на наклонном участке, определяется по табл. 3.1; φд – угол откоса груза в движении (Прилож., табл. 1);
Kk = Bh – конструктивный коэффициент, принимается в пределах
2,0...4,0;
ψ – коэффициент заполнения сечения, принимается для мелко- и среднекусковых грузов 0,65...0,8; для крупнокусковых грузов– 0,8...0,9.
Т а б л и ц а 3.1
Коэффициент потери производительности, Кβ
Угол наклона |
≤ 10 |
11…20 |
> 20 |
Кβ |
1,0 |
0,95 |
0,90 |
Ширина настила проверяется по кусковатости груза:
B ≥ 2,7 a'+200 мм – для сортированных грузов,
B ≥1,7 a'max +200 мм – для несортированных (рядовых) грузов.
Высота бортов настила, h, м, определяется по формуле:
h = |
B |
. |
(3.2) |
|
|||
|
Kk |
|
13
Расчетные значения В и h округляются до ближайших стандартных из нормальных рядов:
Вст, мм: 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600.
hст, мм: 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800.
Уточняется скорость движения пластинчатого полотна, V, м/с
V = |
|
|
γ (B |
Q |
|
|
|
|
ψ ) |
. |
(3.3) |
|
900 |
B |
K |
β |
tgϕ |
Д |
+ 4 |
h |
|||||
|
|
ст |
ст |
|
|
|
ст |
|
4.4. Определение погонных нагрузок
От веса груза, qв, Н/м:
qв = |
Q g |
, |
(3.4) |
|
3,6 V |
||||
|
|
|
где g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.
От веса ходовой части, q0, Н/м, по эмпирической формуле:
q0 = (60 Bст + A) g |
(3.5) |
где Вст – принятая стандартная ширина настила, м; |
|
|
|||||
|
А – эмпирический коэффициент, определяется по табл. 3.2. |
||||||
|
|
Значения коэффициента А |
Т а б л и ц а 3.2 |
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насыпная |
|
|
Ширина настила, м |
|
||
|
масса груза γ, |
Тип настила |
|
|
|
|
|
|
т/м3 |
|
0,4...0,5 |
|
0,65...0,8 |
> 0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< 1,0 |
Легкий |
40 |
|
50 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0...2,0 |
Средний |
60 |
|
70 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> 2,0 |
Тяжелый |
80 |
|
110 |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14
ЗАНЯТИЕ 4
РАСЧЕТ ПЛАСТИНЧАТОГО КОНВЕЙЕРА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАТЯЖЕНИЙ ЦЕПИ В ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ ТОЧКАХ (ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ)
Цель занятия – определение натяжений цепи в характеристических точках, в т.ч. максимального и минимального, выбор стандартной цепи, расчет мощности двигателя.
Расчетная схема пластинчатого конвейера приведена на рис. 4.1. Исходные данные те же, что и для занятия № 3.
Рис. 4.1. Расчетная схема пластинчатого конвейера
4.1. Определение натяжения цепи в характеристических точках
Натяжения в характеристических точках определяются методом обхода по контуру, начиная с точки наименьшего натяжения, котораянаходится следующим образом:
– если (l1+12·cosβ)·w′ > l2·sinβ – минимальное натяжение в точке 1;
– если (l1+12·cosβ)·w′ < l2·sinβ – минимальное натяжение в точке 4. где w′ – коэффициент сопротивления движению ходовой части (табл. 4.1).
|
|
Т а б л и ц а 4.1 |
|
Коэффициент сопротивления движению ходовой части |
|||
|
|
|
|
Условие работы |
w′ |
||
Катки на подшипниках |
Катки на подшипниках |
|
|
конвейера |
скольжения |
качения |
|
|
|
||
Хорошие |
0,06...0,08 |
0,020 |
|
Средние |
0,08...0,10 |
0,030 |
|
Тяжелые |
0,10...0,13 |
0,045 |
|
15
Минимальное натяжение цепи (цепей) задаётся в пределах
1000…3000 Н.
При минимальном натяжении в точке 1:
|
S1 = Smin . |
(4.1) |
||
S2 = S1 +W1,2 ; |
|
W1,2 |
= q0 l1 w ' . |
(4.2) |
|
S3 = S2 ew ' α1 . |
(4.3) |
||
S4 = S3 +W3,4 ; |
W3,4 = q0 l2 (w ' cos β −sin β). |
(4.4) |
||
|
S5 |
= S4 ew ' α2 . |
(4.5) |
|
S6 = S5 +W5,6 ; |
|
W5,6 = q0 l3 w ' . |
(4.6) |
|
|
S7 = S6 K1 . |
(4.7) |
||
S8 = S7 +W7,8 ; |
|
W7,8 = (q0 + qв ) l3 w ' . |
(4.8) |
|
|
S9 |
= S8 ew ' α2 . |
(4.9) |
|
S10 = S9 +W9,10 ; |
W9,10 = (q0 + qв ) l2 (w ' cos β +sin β). |
(4.10) |
||
|
S |
= S |
ew ' α1 . |
(4.11) |
|
11 |
10 |
|
|
S12 = S11 +W11,12 ; |
|
W11,12 = (q0 + qв ) l1 w ' . |
(4.12) |
В формулах (4.1)-(4.12) приняты следующие обозначения:
α1, α2 – центральные углы дуги шины и контршины на поворотных участках, рад. Можно принимать α1 = α2 = β;
K1 – коэффициент, учитывающий сопротивление на поворотной звездочке. Можно принимать K1 = 1,05...1,08.
При минимальном натяжении в точке 4:
|
S4 = Smin . |
(4.13) |
S5 |
= S4 ew ' α2 . |
(4.14) |
S6 = S5 +W5,6 ; |
W5,6 = q0 l3 w ' . |
(4.15) |
16
|
S7 = S6 K1 . |
(4.16) |
||||||
S8 = S7 +W7,8 ; |
|
|
W7,8 = (q0 + qв ) l3 w ' . |
(4.17) |
||||
|
S9 = S8 ew ' α2 . |
(4.18) |
||||||
S10 = S9 +W9,10 ; |
W9,10 = (q0 + qв ) l2 (w ' cos β +sin β). |
(4.19) |
||||||
|
S |
|
= S |
|
ew ' α1 . |
(4.20) |
||
|
11 |
|
10 |
|
|
|
||
S12 = S11 +W11,12 ; |
|
|
W11,12 = (q0 + qв ) l1 w ' . |
(4.21) |
||||
S3 = S4 −W3,4 ; |
W3,4 = q0 l2 (w ' cos β −sin β). |
(4.22) |
||||||
|
S |
2 |
= |
|
S3 |
. |
(4.23) |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
e |
w ' α1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S1 = S2 −W1,2 ; |
|
|
W1,2 |
|
= q0 l1 w ' . |
(4.24) |
||
|
4.2. Выбор цепи |
|
||||||
Цепь выбирается по разрывному усилию, Sраз, Н |
|
|||||||
|
S раз = n SP , |
(4.25) |
где n – коэффициент запаса, для горизонтальных конвейеров n = 6...8, для наклонных конвейеров n = 8…10;
SP – расчетное усилие:
для одноцепных конвейеров:
S p = Smax + Sдин ;
для двухцепных конвейеров:
S = Smax + Sдин ,
p 1,8
где Smax – максимальное усилие по результатам тягового расчета, Н; Sдин – динамическое усилие, обусловленное кинематикой тяговой
цепи, Н.
Sдин = 6 π2 |
|
(с' q |
0 |
+ q |
в |
) L V 2 |
|
|
|
|
|
к |
, |
(4.26) |
|||
|
|
g z2 tц |
||||||
|
|
|
|
|
|
17
где с' – коэффициент, учитывающий уменьшение приведенной массы движущейся части конвейера, при Lк < 25 м – с' = 2,0, при LK = 25...60 м –
с' = 1,5, при LK > 60 м – с' = 1;
Lк – длина конвейера, м;
z – количество зубьев выбранной звездочки (6...13);
|
tц – шаг выбранной цепи, м. |
|
|
|
|
Характеристики стандартных пластинчатых цепей приведены в |
|||
табл. 4.2. |
|
Т а б л и ц а 4.2 |
||
|
|
|
||
|
|
Характеристики пластинчатых цепей |
||
|
|
|
|
|
|
Номер цепи |
Разрывное усилие, кН |
Шаг цепи, мм |
|
|
|
|
|
|
|
М20 |
20 |
50, 63, 80, 100, 125, 160 |
|
|
М28 |
28 |
63, 80, 100, 125, 160, 200 |
|
|
М40 |
40 |
63, 80, 100, 125, 160, 200, 260 |
|
|
М56 |
56 |
80, 100, 125, 160, 200, 260 |
|
|
М80 |
80 |
80, 100, 125, 160, 200, 260, 315 |
|
|
М112 |
112 |
100, 125, 160, 200, 260, 315, 400 |
|
|
М160 |
160 |
125, 160, 200, 260, 315, 400, 500 |
|
|
М224 |
224 |
160, 200, 260, 315, 400, 500, 630 |
|
|
М315 |
315 |
200, 260, 315, 400, 500, 630 |
|
|
М450 |
450 |
200, 260, 315, 400, 500, 630, 800 |
|
|
М630 |
630 |
260, 315, 400, 500, 630, 800, 1000 |
|
|
М900 |
900 |
315, 400, 500, 630, 800, 1000 |
|
|
М1250 |
1250 |
400, 500, 630, 800, 1000 |
|
|
М1800 |
1800 |
400, 500, 630, 800, 1000 |
|
4.3. Расчет мощности привода |
|
|||||
Мощность привода N, кВт, определяется по формуле: |
|
|||||
N = Kз |
|
W0 |
V |
, |
(4.27) |
|
1000 |
ηм |
|||||
|
|
|
где Kз – коэффициент запаса (коэффициент установочной мощности), принимается Кз = 1,1...1,2;
W0 = Sнб − Sсб + (Sнб + Sсб ) (K −1) = W0 = S12 − S1 + (S12 + S1 ) (K −1);
K – коэффициент, учитывающий потери на приводной звездочке,
принимается K = 1,05...1,08;
ŋм – к.п.д. привода, для редукторного привода ηм = 0,85…0,87.
18
ЗАНЯТИЕ 5
РАСЧЕТ СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА С ВЫСОКИМИ СКРЕБКАМИ И ОДНОЙ РАБОЧЕЙ (НИЖНЕЙ) ВЕТВЬЮ
Цель занятия – определение скорости движения цепи со скребками, расчет геометрических размеров желоба, определение натяжений цепи в характеристических точках, расчет мощности двигателя.
5.1. Исходные данные
Исходные данные по вариантам приведены в табл. 5.1.
Т а б л и ц а 5.1
Варианты заданий
№ |
Транспортируемый |
Крупность, |
Q, т/ч |
l, м |
β, град |
|
п/п |
груз |
мм |
||||
|
|
|
||||
1 |
Антрацит |
а′max = 100 |
50 |
40 |
20 |
|
2 |
Уголь каменный |
а′max = 150 |
70 |
50 |
18 |
|
3 |
Гипс |
а′max = 50 |
80 |
80 |
16 |
|
4 |
Песок сухой |
- |
90 |
60 |
7 |
|
5 |
Земля сухая |
- |
100 |
30 |
12 |
|
6 |
Земля формовочная |
- |
120 |
70 |
10 |
|
7 |
Известняк |
а′= 80 |
150 |
40 |
8 |
|
8 |
Гипс |
а′max = 120 |
140 |
60 |
13 |
|
9 |
Антрацит |
а′max = 50 |
120 |
80 |
11 |
|
10 |
Уголь каменный |
а′max = 200 |
100 |
70 |
9 |
|
11 |
Апатит |
а′ = 10 |
80 |
100 |
15 |
|
12 |
Глина сухая |
а′max = 150 |
70 |
90 |
17 |
|
13 |
Опилки древесины |
- |
50 |
120 |
18 |
|
14 |
Пшеница |
- |
70 |
50 |
16 |
|
15 |
Зола сухая |
- |
90 |
30 |
22 |
|
16 |
Уголь каменный |
а′max = 120 |
120 |
50 |
19 |
|
17 |
Песок сухой |
- |
50 |
120 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
Апатит |
а′ = 20 |
70 |
50 |
21 |
|
19 |
Глина сухая |
а′max = 100 |
100 |
60 |
12 |
|
20 |
Пшеница |
- |
100 |
70 |
10 |
|
21 |
Опилки древесины |
- |
70 |
80 |
8 |
|
22 |
Известняк |
а′ = 100 |
60 |
90 |
9 |
|
23 |
Шлак |
- |
80 |
70 |
17 |
|
24 |
Антрацит |
а′= 120 |
80 |
100 |
19 |
|
25 |
Земля формовочная |
- |
80 |
40 |
24 |
19