Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Пособие А.И. Кудрина

.pdf
Скачиваний:
259
Добавлен:
15.02.2016
Размер:
3.72 Mб
Скачать

(1.14) на участке l1d1, имеющем местные сопротивления в виде сетки ξвк = 9,7; всасывающего клапана ξвк = 7,0; задвижки ξз = 5,5; одного калена ξк = 0,2.

 

 

 

 

3

0,125

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

0,0125 23,6 10

 

4

16 23,6 10

 

1000

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

9,7 7,0 5,5 0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0,047

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1

 

 

0,12

 

 

 

0,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МПа.

1.24. Потери давления на участке l2d2, имеющем местные сопротивления в виде задвижки и четырех колен,

 

 

 

22

 

 

16 23,6 10

3

2

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

Р

 

5,5 4,0 0,2 0,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0,02

2

0,12

2 3,14

2

0,12

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МПа.

1.25. Потери давления на участке l2d2, имеющем местные сопротивления в виде задвижки и четырех колен,

 

 

Q

 

23,6 10

3

3

Q

 

 

11,8 10

 

 

 

 

 

3

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

м3/с.

hK hH

 

IV

5

 

4

 

IV

 

 

3

6 I

2

1

II

III

IV

Рис. 3. Гидравлическая схема установки:

1 – сетка; 2 – клапан всасывающий; 3 – задвижка; 4 – насос; 5 – рамка моющая; 6 – щетка ротационная; I…IV – расчетные участки.

Примечание. Рамка смачивания (ополаскивания) и консоли условно не показаны

Hð

Hê

Hî

l

1

Hn

3

L

 

2

H î á

Рис. 4. Очистные сооружения первого контура: 1 – канава; 2 – песколовка; 3 – контейнер

1.26. Потери давления в каждой ветви, имеющей по три колена

 

 

 

 

3

 

 

16 11,8 10

3 2 1000

 

6

 

 

РЗ

3

0,2

0,021

 

 

 

 

 

10

0,015

МПа.

0,06

2 3,142

0,064

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.27. В конце участка l3d3 часть воды уходит через ответвления на другие рамки. Поэтому расход через каждую моющую рамку, как уже было рассчитано в п. 1.18. составляет 5,21 10 3 м3/с. В рамке поток раздваивается. Расход через половину рамки

Q

1

 

Q

M

2,6

10

3

 

M

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Этот расход путевой (рис.1.18), причем в истекает через nм' nм / 2 3,5 распылителя.

м3/с.

каждой половине рамки вода Коэффициент сопротивления

насадка с коническим распылителем (1.14)

 

 

 

1

 

1

0,08.

Н

0,963

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Местное сопротивление представлено одним коленом, имеющим ξК = 0,2. С учетом изложенного, потери давления на участке l4d4 (1.16)

Такими потерями можно пренебречь, как и потерями в рамках смачивания (ополаскивания) и щеточных консолях.

 

 

0,08

 

1,25

 

16 2,6 10

3

2

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

5

Р

 

 

 

0,2 0,33 0,021

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

7,3 10

4

3,5

0,06

2 3,14

2

 

0,06

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МПа.

1.28. Общие потери напора равны сумме потерь на отдельных участках

Р 0,047 0,02 0,015 0,082

МПа.

1.29. Преодолеваемое насосом установки геометрическое давление

Р

h

h

 

 

g 10

6

2 6 1000 9,8 10

6

0,078

Н

 

 

2

В

Н

 

 

 

 

 

 

МПа.

1.30.Давление насоса проектируемой установки (1.18)

Р1,6 0,082 0,078 1,76 МПа.

1.31.Мощность на привод насоса (1.9)

N

23,6 10

3

1,76 10

6

 

 

102

0,72 0,9 9,8

 

64,1

кВт.

1.32. Для расчета привода щеток примем радиус вращающейся щетки r = 0,6 м; высоту щетки h = Н – 0,1 = 2,4 – 0,1 = 2,3 м; частоту вращения щеток n = 150 1/мин; угол деформации (рис. 1.20) α = 60о.

Линейная скорость на поверхности щеток (1.21)

V

 

 

2 3,14 0,6 150

9,4

Л

60

 

 

 

 

 

 

 

м/с.

1.33. Площадь сегмента деформируемой части щетки (1.24)

 

 

3,14 0,62

60

 

0,62

sin 600

2

SС

 

 

 

 

 

 

0,03 м .

360

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1.34. Масса нитей, подверженных деформации (1.23)

m 0,03 2,3 1200 0,02 1,66 кг.

1.35.Центробежная сила (1.22)

1,66 9,42 РЦ 0,6

244

Н.

1.36. Мощность на привод одной щетки (1.20)

W 2,2 244 9,4 0,1 504

1.37. Общая мощность привода щеток (1.25)

Вт.

W

504 2 1008

 

 

Вт

1 кВт.

1.38. Скорость конвейера моечной установки (1.26)

Vа

 

6,28 0,6 150

4,71

120

 

 

м/мин.

Если установка не имеет щеток и расчет скорости конвейера не производится, можно принять Vа = 3…9 м/мин.

1.39. Время мойки одного автомобиля (1.27)

t

6,675 4,71

1,41

мин = 85 с.

1.40. Средний расход воды на мойку одного автомобиля

QСР Qt 23,6 10 3 0,85 2 м3.

1.41. Число автомобилей, проходящие через мойку в течение часа

Nа

60Va

 

60 4,71

28 шт,

La K H

6,675 1,5

 

 

 

где КН =1,3…1,5 – коэффициент автомобилей.

1.42. Часовой расход воды

Q

Q

N

a

2 28

Ч

СР

 

 

неравномерности поступления

56

м3/ч.

1.43. При расчете очистных сооружений первого контура (рис.4) сначала определяется площадь сечения потока воды через песколовку (1.28)

F

23,6 10

3

 

0,15

 

 

 

0,16

м2.

1.44. Расчетная глубина проточного слоя песколовки

Н Р

 

F

 

0,16

0,16

м,

В

1

 

 

 

 

 

где В = 1м – принимаемая ширина песколовки. 1.45. Длина песколовки (1.29)

L 1,3

0,16 0,15

1,7

18

10

3

 

 

 

 

 

м.

1.46. Глубина от пола до уровня воды в песколовке (1.31)

Н П Н К 0,03l 1,2 0,03 7 1,41

м,

где НК = 1,2…1,4 м – глубина канавы на посту майки; l › La = 7 м – длина канавы.

1.47. Общая глубина песколовки (1.30)

Н

об

1,41 0,16 1,3

 

 

1.48. Объем приемного резервуара (1.32)

V

 

900 23,6 10

3

 

ПР

 

 

 

 

 

2,87 м.

21 м3.

1.49. Площадь водного зеркала гидроциклонов (1.33)

 

 

23,6 10

3

12,4

F

 

 

 

3

В

 

1,9

10

 

 

 

 

 

 

1.50. При диаметре одного гидроцилиндра зеркала одного гидроциклона (1.34)

м2.

D = 1,8 м, площадь водного

 

 

3,14 1,8

2

F

 

2,54

 

ВСР

 

4

 

 

 

 

м2.

1.51. Количество гидроцилиндров (1.35)

N

r

 

12,4 1 5,88

2,54

шт.

Округлено Nr = 6 шт.

1.52. Требуемая мощность фильтров (1.36)

 

 

3600 23,6 10

3

F

 

8,3

 

Ф

 

10

 

 

 

 

м2.

1.53. Объем резервуара очищенной воды

VРЕЗ 0,5QЧ 0,5 56 28 м3.

1.54. Объем камеры бензомаслоуловителя

VБН 15 LBHОБ 15 1,7 1,0 2,87 0,98 м3.

1.55. Объем бака для сбора нефтепродуктов в сточных водах: 900 мг/л –

после мойки грузовых автомобилей; 850 мг/л мг/л – после мойки легковых автомобилей.

В данном случае

 

 

CZT

Q

0,9 1,5 8

56

V

 

 

Ч

 

БН

 

 

850

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

– после мойки автобусов; 75

0,71

м3,

где С = 0,9 кг/м3 – содержание нефтепродуктов определяется исходя из их содержания в сточных водах; Z = 1,5 – количество рабочих смен в сутках; Т = 8 ч – продолжительность рабочей смены; γН = 850 кг/м3 – плотность нефтепродуктов.

ПРИМЕР 2. Рассчитать тянущий тросовой конвейер периодического действия для трехпостовой линии ТО – 1 автомобилей ЗИЛ – 431410. Расчетную схему конвейера принять в соответствии с рис. 2.6. Сила веса автомобиля 43000 Н.

2.1. Тяговое усилие (2.1)

F

3 43000 0,03 3870

Т

 

Н.

2.2. Сила предварительного натяжения троса (2.2) при угле охвата тросом барабана α = π

F

 

3870

 

е

 

 

 

0

 

2

 

е

 

 

 

0,0153,14 0,0153,14

1

 

82560

 

 

1

 

 

 

 

Н.

2.3. Суммарное усилие в верхней, наиболее нагруженной ветви (2.3)

82560

 

4

172860

F

 

3870

 

2

 

 

 

Н.

2.4. В соответствии с ГОСТ 3067 – 74 на усилие 172860 Н рассчитан трос диаметром 20 мм. Исходя из диаметра троса dТ, диаметр барабанов приводной и натяжной станции

dб 20 30 dТ 25 20 500 мм = 0,5 м.

2.5. Скорость конвейеров периодического действия составляет от 7 до 25 м/мин. Если скорость 15 м/мин, то частота вращения ведущего барабана

(2.4)

n

15

9,55

3,14

0,5

 

 

об/мин.

2.6. Потеря тягового усилия за счет трения в подшипниках барабанов (2.7)

F

2 82560 3870 1 0,995 844

П

 

Н.

2.7. Требуемое передаточное число редуктора приводной станции при частоте вращения вала электродвигателя nдв=1000 об/мин

i

1000

104,7.

9,55

 

 

Такое большое передаточное число может иметь червячный редуктор. Средний КПД червячных редукторов ηр = 0,75.

2.8. Предварительная мощность электродвигателя конвейера (2.6)

N

3870 844 15 1,5 60 1000 0,75

2,4

кВт.

Такая мощность может передаточным числом iК

быть передана редуктором РЧУ – 160 – 63 с

63 и КПД ηр = 0,71.

2.9. Так как требуемое передаточное число редуктора приводной станции не совпадает с передаточным числом подобранного редуктора, необходимо между электродвигателем и редуктором установить ременную передачу с передаточным отношением (2.8)

i

 

 

n

дв

 

1000

1,66.

 

 

 

р

n i

 

9,55 63

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.10. КПД ременной передачи ηП = 0,96. Окончательно

N

3870 844 15 1,5

2,64

60

1000 0,71

0,96

 

 

кВт.

ПРИМЕР 3. Рассчитать транспортирующий цепной конвейер периодического действия для трехпостовой линии ТО – 1 автомобилей ЗИЛ

– 431410. Расчетную схему конвейера принять в соответствии с рис.2.4. Сила веса автомобиля 43000 Н.

3.1. Конвейер имеет две несущие цепи, перемещающие в направляющих, расположенных по обе стороны осмотровой канавы. Предварительное тяговое усилие на перемещение автомобиля без учета веса цепи (2.1)

F

N

П

G

П

,

т

 

A

 

где φ – коэффициент трения качения стальных колес малого диаметра по стальным направляющим. Поскольку в направляющих всегда имеются грязевые отложения, в данном примере φ = 0,05;

φП = 0,75 – коэффициент одновременности передачи тягового усилия.

F

3 43000 0,05 0,075 4837

m

 

Н.

3.2.Предварительный размер цепи выбирается конструктивно. Обычно для транспортирующих (несущих) цепных конвейеров берутся втулочноколесные цепи. Так как в широко распространенных справочниках нет втулочно-колесных цепей, для расчета можно взять цепь роликовую пластинчатую М 224 по ГОСТ 588 – 74. Такая цепь имеет наибольшую ширину 98 мм, при разрушающей нагрузке параметрами в качестве направляющих можно использовать швеллер № 12 по ГОСТ 8240 – 72 (рис.

5).

3.3.Длина линии обслуживания (2.12)

L

Л

3 13000 0,05 0,075 4837

 

 

Н.

3.4. Длина одной цепи, движущейся по направляющим в верхней и нижней частях конвейера (2.13).

Сила веса цепи

G

Ц

 

LЦ 46 8,76 9,8

2 23 46 3949 Н.

м.

3.5. Сила трения цепи в направляющих (2.15)

FЦ 3949 0,05 197 Н.

3.6. Статическая тяговая нагрузка на цепь

Р

Р

Р

Ц

4837 197 5034

СТ

т

 

 

Н.

3.7. Диаметр начальной окружности звездочки (2.16) при числе зубьев Z =

6

 

180

 

 

 

D0

0,4 / sin

 

 

0,8

м.

6

 

 

 

 

 

а)

3

б)

 

4

 

 

2 5 1

Рис.5. Конструкции направляющих:

а) конвейер цепной транспортирующий; б) конвейер несущий пластинчатый;

1 – швеллер; 2 – цепь; 3 – траверса; 4 – пластина; 5 - тележка

N, кВт

N

М, Нм

 

 

 

М

 

70

 

700

65

NХ

650

 

 

60

 

600

 

МХ

 

55

 

550

50

 

500

800

900 1000 1100 1200

nр , об/мин

Рис. 6. Результаты расчета параметров нагружателя

3.8. При расчете приведенной массы по формуле (2.22) следует учитывать массу автомобилей, транспортируемых одной цепью. Для двухцепного конвейера

q

N

П

т

Д

6450

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

кг,

где mД = 4300 кг – масса одного автомобиля. Тогда приведенная масса

М = 6450 + 1,5 ∙ 8,76 ∙ 54 = 7160 кг.

Здесь: длина цепи одной ветви конвейер,

L 2L

Л

 

в,

где в = 4 м – длина

сбегов цепи.

3.9. Динамическая нагрузка на цепь (2.19), рассчитанная для скорости конвейера 0 12 м/мин (0,2 м/с) составляет

 

 

 

7160

0,2

2

60

 

Р

 

 

 

1192

ДИН

6

2

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н.

3.10. Полная нагрузка на цепь (2.21)

S

Р

5034 1192 6224

 

 

Н.

С учетом коэффициента запаса прочности К = 5 – 6, максимальная нагрузка на цепь составляет не более 6168 ∙ 6 = 37000 Н, что в 6 раз меньше разрушающей нагрузки, т. е. цепь проходит по условию прочности.

3.11. Сопротивление тягового органа при огибании звездочек и вследствие трения в подшипниках вала звездочек

W

6224 1 0,97

ЗВ

 

3.12. Расчетное усилие на выходном установившегося движения двух цепей

186 Н.

валу редуктора в период

РУ

6224 186 2 12821

Н.

3.13. Сила инерции, действующая дополнительно на тяговый орган в период пуска конвейера (2.24)

Р

2 7460 0,2 / 0,75 3818

ин

 

Н.

3.14. Суммарное усилие на тяговом органе в период пуска (2.23)

Рпуск 12821 3818 16639 Н.

3.15. Мощность электродвигателя приводной станции в период установившегося движения конвейера (2.26) при использовании червячного редуктора и ременной передачи

N

 

 

12821 0,2

3,56

У

1000

0,75 0,96

 

 

 

 

 

 

 

кВт.

3.16. Мощность в период пуска (2.24)