Vladimirov_S.V._Mehanizats._pogruz.-razgruz.,_transport._i_sklad._rabot2010
.pdfШирина полотнаВ мм |
А |
ВВН |
С |
D |
E |
H |
H1 |
L |
L1 |
d |
h |
h1 |
t |
Масса, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
500 |
600 |
47 |
428 |
110 |
850 |
279 |
211 |
558 |
682 |
25 |
160 |
60 |
315 |
68 |
|
650 |
750 |
578 |
708 |
832 |
73 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
800 |
930 |
65 |
720 |
150 |
1050 |
361 |
271 |
884 |
1024 |
36 |
200 |
85 |
400 |
169 |
|
1000 |
1130 |
920 |
1084 |
1224 |
178 |
||||||||||
1200 |
1330 |
|
1120 |
|
|
|
|
1284 |
1424 |
|
|
|
|
192 |
Существуют и другие типы полотна.
Рисунок 3.5. Коробчатое полотно
На пластинчатых конвейерах применяют винтовые или пружинновинтовые натяжные устройства (рис. 3.6), которые устанавливают на концевых звездочках. Наибольшее распространение получили жесткие винтовые устройства.
Ход натяжного устройства устанавливается в пределах 320…2000 мм в зависимости от шага тяговой цепи.
Рисунок 3.6. Пружинно-винтовое натяжное устройство
Основное применение на пластинчатых конвейерах нашли угловые и гусеничные приводы. Основными являются угловые приводы, которые устанавливают в головной части конвейера.
В конвейерах большой длины устанавливают дополнительные промежуточные приводы гусеничного типа. Число приводов зависит от производительности и длины конвейера.
На рис. 3.7. показан привод стационарного пластинчатого конвейера.
Рисунок 3.7. Привод пластинчатого конвейера:
1 – приводные звездочки; 2 – открытая зубчатая передача;
3 – редуктор; 4 – электродвигатель.
Расчет пластинчатых конвейеров. Пластинчатые конвейеры рассчитывают в два этапа: первый этап – предварительное определение основных параметров конвейера; второй – поверочный расчет. Исходными данными для расчета являются заданная производительность конвейера; схема трассы; физикомеханические свойства транспортируемого груза; скорость движения полотна конвейера и режим его работы.
В соответствии ГОСТ 22281-76 (см. табл. 3.1) выбирается тип конвейера для транспортирования груза с заданными свойствами и тип полотна. Полотно применяется трех типов: легкое – при насыпной плотности транспортируемого груза 1т / м3 ; среднее – при 1...2,0 т / м3 и тяжелое – при 2,0т / м3 .
Для насыпных грузов высота бортов h выбирается из нормального рода или из табл. 3.3., для штучных грузов принимают h = 100…160 мм.
Таблица 3.3. Высота бортов пластинчатого конвейера
Ширина В,полотнамм
400
500
650
Высота бортов h, мм
100
125
160
Производительность (м3/ч) при скоростях ходовой части, м/с
0,12 |
0,16 |
0,2 |
0,25 |
0,315 |
0,4 |
|
5 |
||||||
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
|
25 |
30 |
40 |
50 |
65 |
80 |
|
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
125 |
Ширина В,полотнамм
800
1000
1200
|
бортовВысота ммh, |
|
Производительность (м3/ч) |
|
|||||
|
|
|
|||||||
|
|
при скоростях ходовой части, |
|
||||||
|
|
|
|
м/с |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0,12 |
0,16 |
0,2 |
0,25 |
0,315 |
0,4 |
|
|
|
|
5 |
|
|||||
|
200 |
|
65 |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
|
|
|
|
|||||||
|
250 |
|
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
320 |
|
|
320 |
|
160 |
200 |
250 |
320 |
400 |
500 |
|
Наибольший угол наклона конвейера (град) в зависимости от типа настила и угла трения груза о полотно:
Гладкое полотно без бортов ………………………………….-9 Волнистое полотно без бортов ……………………………….-5 Коробчатое полотно без бортов …………………………….…35 Гладкое полотно с бортами ………………………………...…-6 Волнистое полотно с бортами ……………………………...…-3 Коробчатое полотно с бортами ………………………………..35
Выбранный угол наклона должен удовлетворять условию7...10 ,
где – угол естественного откоса груза в движении ( 0,7).
Радиус перегиба конвейера принимается из условия R=5…8 м. Скорость движения полотна в зависимости от ширины полотна и назначения конвейера выбирается по ГОСТ 22281-76 в пределах от 0,01 до 1,0 м/с.
Наиболее употребительные скорости стационарных пластинчатых конвейеров общего назначения 0,1…0,4 м/с. При повышении скорости увеличивается производительность, уменьшается масса и стоимость конвейера, что является положительными факторами, однако, наряду с этим возрастает неравномерность движения ходовой части и динамическая нагрузка на цепи, нежелательные при работе конвейера. Поэтому при длиннозвенных цепях с шагом 250…400 мм. и малом числе зубьев звездочек ( z 6 ) скорости конвейеров не превышают 0,3 м/с. При больших скоростях следует увеличить число зубьев. При короткозвенных цепях с подшипниками качения скорость достигает 1,25 м/с.
Скорость конвейеров, связанных с технологическими операциями (сортировка, сушка и т.п.), выбирают с учетом требований производства.
В конвейерах общего назначения в качестве тяговых элементов применяются преимущественно пластинчатые цепи (ГОСТ 589-81) втулочные, втулоч- но-роликовые, втулочно-катковые с гладкими катками (ГОСТ 588-74) и с кат-
ками, имеющими реборды. Наибольшее распространение получили втулочнокатковые цепи с ребордами.
Предварительный расчет пластинчатых конвейеров приводится ниже. По заданной производительности конвейера определяют необходимую
ширину полотна. Для насыпных грузов ширина полотна вычисляется по формулам:
при полотне без бортов
B 648 KQtg 0,4 ;
при полотне с бортами
|
|
Q |
|
|
2h |
|
2 |
|
|
|
2h |
|
||||
B |
|
|
|
|
|
|
|
; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
900 K |
|
tg 0,4 |
K |
|
tg(0,4 ) |
K |
|
tg(0,4 ) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Q – производительность конвейера, т/ч;
– скорость полотна, м/с;
– угол естественного откоса груза в покое, град;
К– коэффициент угла наклона конвейера (табл 3.4);
(3.1)
(3.2)
h– высота бортов, м;
– коэффициент использования высоты борта ( =0,65…0,8).
ТАБЛИЦА 3.4. ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА К
Угол наклона |
Тип полотна |
|
|
|
|
конвейера, град |
Без бортов |
С бортами |
|
|
|
10 |
1,00 |
1,00 |
10-20 |
0,90 |
0,95 |
>20 |
0,85 |
0,90 |
Для кусковых грузов необходима проверка ширины полотна по условию: при содержании крупных кусков в грузе до 10%
B 1,7amax 200 ,
где amax - наибольший размер крупных кусков.
При содержании крупных кусков до 100%
B 2,7amax 200 .
При транспортировании штучных грузов ширина полотна принимается из условия
B b b ,
где b – наибольшая ширина опорной поверхности груза, мм; b – запас ширины полотна (для безбортового полотна
b =50…100 мм; для бортового b =100…150мм).
Полученные размеры полотна и высоты бортов округляют до ближайших больших размеров (ГОСТ 22281-76).
Максимальное натяжение цепей можно определить по приближенной формуле
S max 1,1 S 0 |
q гр |
q0 L B |
q0 L H q гр |
q0 Н , |
(3.3) |
где S0 – начальное натяжение цепей, можно принимать в пределах:
S0 = 1000…2000 Н.
LB – горизонтальная проекция полной длины загруженной ветви конвейера, м;
LH – то же для порожней ветви, м;
q0 – линейная нагрузка от ходовой части конвейера, Н/м; qгр – линейная нагрузка от насыпного груза, Н/м;
– коэффициент сопротивления движению ходовой части на прямолинейных участках.
Для металлического полотна можно принять q0 =60В+А, где А – эмпирический коэффициент (табл. 3.5)
Для деревянного полотна
q0 =2qц+qп,
где qц – линейная нагрузка от цепей, Н/м; qп – то же от полотна, Н/м.
Таблица 3.5. Значение коэффициента А
Тип полотна |
Ширина полотна В, м |
|||
|
|
|
||
0,4-0,5 |
0,65-0,8 |
0,8 |
||
|
||||
|
|
|
|
|
Легкий |
40 |
50 |
70 |
|
Средний |
60 |
70 |
100 |
|
Тяжелый |
80 |
110 |
150 |
Линейная нагрузка от полотна q0 =В q,
где – толщина деревянных планок полотна,= 20…40 мм
Коэффициент принимается в зависимости от конструкции ходовой части и условий работы конвейера. Для катков на втулках скольжения=0,08…0,11, на подшипниках качения =0,025…0,04.
Линейная нагрузка от насыпного груза qгр 3Q,6 g
от штучного груза – qшт mt g,
где m – масса единицы груза, кг;
t – расстояние между грузами, м Расстояние между грузами
t =lГ+(100…150),
где lГ – длина опорной поверхности груза, расположенного на полотне, измеренная вдоль оси конвейера, м.
При известных производительности Q и скорости
t 3,6m
Q
При одной тяговой цепи Smax=Sрасч.
При двух цепях усилие на одну цепь с учетом неравномерности распределения нагрузок определяется по формуле
S расч |
1,5 |
Smax |
(3.4) |
2 |
По величине Sрасч выбирают тяговую цепь (табл. 5 и 6 прилож.) Поверочный расчет производится после выбора цепи на основе предвари-
тельного расчета основных элементов ходовой части конвейера. В поверочном расчете выполняют подробные вычисления сил сопротивления движению на всех участках трассы.
Сопротивление на прямолинейных горизонтальных участках:
для загруженной ветви |
|
WГР.В= (qгр+q0)LВ |
(3.5) |
для порожней ветви |
|
WГ.П= q0LН |
(3.6) |
Сопротивление на прямолинейных наклонных участках: |
|
для загруженной ветви |
|
WН.В= (qгр+q0)(LвН) |
(3.7) |
для незагруженной ветви |
|
WН.Н= q0(LНН) |
(3.8) |
Сопротивление на звездочках определяется по формуле |
|
Wзв= Sзв(К–1), |
(3.9) |
где Sзв – натяжение в точке набегания цепи на звездочку, Н;
К – коэффициент сопротивления на звездочках, для звездочек на подшипниках качения К=1,03…1,05; на подшипниках скольжения (К=1,05…1,07).
Методом обхода по контуру конвейера определяются натяжения в каждой точке, в том числе и наибольшее статическое натяжение тяговых цепей.
В тяговых цепях конвейеров, получающих движение от звездочек, вследствие неравномерного движения цепей возникают динамические нагрузки, которые приближенно можно определить по формуле
|
6 |
|
|
2 |
|
||
Sдин |
|
m |
|
|
, |
(3.10) |
|
tц |
z |
||||||
|
|
|
|
|
где tц – шаг цепи, м;
z – число зубьев звездочек;
m qгр q0 LK – приведенная масса движущихся частей конвейера и
q
груза;
3.2. ПРИМЕР РАСЧЕТА ПЛАСТИНЧАТОГО КОНВЕЙЕРА
Исходные данные: производительность Q = 100 т/ч; общая длина конвейера L = 120 м (рис. 3.8); L1 = 30 м; L2 = 50 м; L3 = 40 м. Транспортируемый
груз – уголь рядовой (=0,9 т/м3; крупность кусков амах=80 мм); угол наклона наклонной части конвейера =12.
Рисунок 3.8. К расчету пластинчатого конвейера:
а – расчетная схема; б – поперечное сечение груза на полотне с бортами
Предварительно принимаем в качестве тягового органа конвейера пла-
стинчатую цепь (ГОСТ 588-81) типа ПВК. Скорость движения полотна =0,5 м/с.
Площадь поперечного сечения транспортируемого груза на конвейере
F F1 F2
По заданной производительности конвейера определяют необходимую ширину полотна. Для насыпных грузов ширина полотна вычисляется по формулам:
при полотне без бортов
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
648 K |
|
tg 0,4 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
при полотне с бортами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
2h |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2h |
|
|
|
|||||
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||||||
900 K |
|
tg 0,4 |
0 |
|
|
K |
|
tg 0,4 |
0 |
|
|
|
K |
|
tg 0,4 |
0 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Q = 100 т/ч – производительность конвейера;=0,5 м/с – скорость движения полотна;
0 = 30…45 – угол естественного откоса груза в покое (табл. 2 прилож);
K 100 100 12 0,88 – коэффициент, учитывающий угол накло-
100 100
на конвейера;
=0,9 т/м3 – плотность транспортируемого груза;= 12 – угол наклона наклонной части конвейера.
h – высота бортов полотна, принимаем h = 0,125 м (табл. 3.3); =0,65…0,8 – коэффициент использования высоты бортов.
Определяем ширину полотна
|
|
100 |
|
|
2 0,125 0,8 |
|
2 |
|
2 0,125 0,8 |
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,475м |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
900 0,5 0,9 0,88tg 0,4 35 |
|
|
|
|
|
0,88tg 0,4 35 |
|
||
|
|
|
0,88 tg 0,4 35 |
|
|
|
Исходя из кусковатости рядового угля ширина пластин должна быть
B 1,7amax 200 1,7 80 200 336 мм
Окончательно принимаем ширину полотна В=500 мм (табл. 3.6) Таблица 3.6 Ширина полотна и высота бортов
Номинальная ширина |
400 |
500 |
650 |
800 |
1000 |
1200 |
|
полотна В, мм |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
Номинальная высота |
125 |
125 |
125 |
125 |
125 |
125 |
|
160 |
160 |
160 |
160 |
160 |
160 |
||
бортов, h, мм |
|
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
|
|
|
250 |
250 |
250 |
250 |
250 |
|
|
|
320 |
320 |
320 |
320 |
320 |
Погонная нагрузка от транспортируемого груза
qгр |
Q |
g |
100 |
9,81 545 H |
|
3,6 |
3,6 0,5 |
||||
|
|
|
Погонную нагрузку от собственного веса движущихся частей (полотна с цепями) приближенно определяем по эмпирической зависимости:
qп 60В А 60 0,5 40 70 кгс / м 687 Н / м,
где А – коэффициент, принимаемый в зависимости от ширины полотна и вида груза, А=40 (табл. 3.5)
Для рассчитываемого пластинчатого конвейера минимальное натяжение цепей может быть в точках 1 или 3. Если qп L1 L2 Hqп , то наименьшее на-
тяжение будет в точке 3, а если qn(L1+L2)>Hqn, то минимальное натяжение будет в точке 1. Поскольку для средних условий работы и подшипников скольжения =0,080 (табл. 3.7), то
qп L1 L2 687 30 50 0,08 4397H 10 687 6870,H
т.е. минимальное натяжение будет в точке 3.
Принимаем Smin=S3=1200 H (минимальное натяжение цепей задают обычно в пределах 1000…5000 Н, но не менее 500 Н)
Таблица 3.7 Значения коэффициента для пластинчатых втулочнокатковых цепей (ГОСТ588-81)
Условия работы конвейера |
для катков на подшипниках |
|
скольжения |
качения |
Хорошие |
0,06…0,08 |
0,020 |
Средние |
0,08…0,10 |
0,030 |
Тяжелые |
0,10…0,13 |
0,043 |
Методом обхода по контуру по ходу движения полотна находим натяжение в характерных точках
S4 S3 qп L3 1200 687 40 0,08 3398 H S5 kS4 1,06 3398 3602H
где k=1,05…1,1 – коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании звездочки;
|
|
|
S6 |
S5 |
qП qгр L3 3602 687 545 40 0,08 7544 H |
|||||
|
|
|
|
|
S7 S6 |
qП |
qгр L6 7 cos qП qгр L6 7 sin |
|||
|
7544 687 545 51 0,08 cos12 687 545 51 sin12 25529H |
|||||||||
где |
L |
7 |
|
|
L2 |
|
|
|
50 |
51 м |
|
|
|
|
|
||||||
|
6 |
|
cos |
|
cos12 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
S8 |
|
S7 |
qП qгр L1 25529 687 545 0,08 30 28486 H |
Натяжение в точках 2 и 1 определим, обходя контур от точки 3 против движения холостой ветви конвейера:
S2 S3 qП L2 3 cos qП L2 3 sin 1200 687 51 cos12 0,08 687 51 sin12 5747 H ,
где L2-3=L6-7=51м
S1 S2 qП L1 5747 687 30 0,08 4098 H
S1=4098 H
|
|
Н |
|
|
|
|
=28486H |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
=1200 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
min |
|
|
|
S |
=S |
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
=S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
S |
S |
S |
6 |
|
|
|
|
|
S |
|
|
S |
|
|
|
||
|
|
|
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4;5 |
6 |
7 |
8 |
Диаграмма натяжения тягового органа показана на рис. 3.9. Рисунок 3.9. Диаграмма натяжения тягового органа
Тяговое усилие привода
W0 S8 |
S1 k 1 S8 |
S1 28486 |
4098 1,06 1 28486 4098 22925 H |
||||
Расчетная мощность |
|
|
|
|
|||
|
N p |
|
W 0 |
|
22925 |
0 ,5 |
12 кВт |
|
102 g м |
102 9 ,81 0 ,95 |
|||||
|
|
|
|
|
Установочная мощность электродвигателя