Раздел II. Транспортирующие машины

Глава 4. Общие положения расчета транспортирующих машин

4.1. Выбор типа машины

Транспортирующие машины различаются: по способу передачи движущей силы — с механическим приводом, самотечные; по конструкции — с тяговым элементом (груз движется вместе с тяговым элементом), без тягового элемента (груз движется при вращательном или колебательном движении рабочего элемента); по роду перемещаемых грузов - для насыпных грузов, штучных, для насыпных и штучных грузов; по направлению трассы перемещения грузов — в одной вертикальной плоскости, в одной горизонтальной плоскости, по пространственной трассе; по характеру движения рабочего (грузонесущего) элемента (лента, настил, подвески, тележки) — с непрерывным, с периодическим (пульсирующим) движением. Рабочий элемент может иметь поступательное, возвратно-поступательное, вращательное или колебательное движение; по характеру перемещения груза — на непрерывно движущемся несущем элементе (ленточные, пластинчатые конвейеры), в непрерывно движущихся рабочих элементах (ковшовые, подвесные, тележечные конвейеры), волочение груза по неподвижному желобу (скребковые, винтовые конвейеры), скольжение груза (качающиеся инерционные и вибрационные конвейеры) и др.

Выбор типа транспортирующей машины зависит от характера груза, требуемой производительности, схемы и размеров трассы транспортирования, допустимых габаритов машин, ее массы и стоимости.

Широкое распространение получили ленточные, пластинчатые, ковшовые, подвесные конвейеры. Эти конвейеры состоят из тягового и несущего органов с поддерживающими и направляющими элементами, ведущего (приводного) и ведомого барабанов или звездочек, натяжного устройства, загрузочного и перегрузочного устройств, рамы. В ленточном конвейере тяговый орган выполняет также функции несущего органа. Привод наиболее часто осуществляется от электродвигателя через редуктор. При необходимости в приводе имеется и тормозное устройство (тормоз или останов).

Транспортирующие машины комплектуются, как правило, из стандартных узлов и деталей.

Расчет транспортирующей машины состоит в определении ее основных параметров, расчете и выборе рабочего органа, определении мощности и выборе двигателя, выборе элементов передач, определении тормозного момента и выборе тормоза (или останова).

При расчете и выборе элементов привода конвейеров можно воспользоваться соответствующими материалами первого раздела книги.

4.2. Основные свойства транспортируемых грузов

Грузы делятся на насыпные и штучные.

Основными свойствами насыпных грузов являются: гранулометрический состав, плотность, влажность, угол естественного откоса, абразивность, липкость, слеживаемость, смерзаемость, сопротивление перемещению относительно твердых поверхностей. Гранулометрический состав характеризуется кусковатостью, количественным распределением частиц груза по их крупности. Характеристика свойств насыпных грузов приведена в табл. 4.1.

Коэффициент однородности размеров частиц груза

где a_max, а_min — соответственно наибольший и наименьший размер частицы.При k_о>2,5 груз считается рядовым, при k_о<2,5 — сортированным. Куски груза размером от 0,8а_max до а_mах составляют группу наибольших кусков. Размер типичного куска принимается:

а) для рядового материала при массе группы наибольших кусков меньше 10 °/о массы пробы

а'=0,8аmах; (4.2)

б) для рядового материала при массе группы наибольших кусков больше 10 % массы пробы

а'=аmах (4.3 )

в) для сортированного материала

(4.4)

Плотность насыпного груза — отношение массы материала к занимаемому им объему. Различают плотность при свободной насыпке (плотность насыпная) и уплотненного насыпного груза_у.

Коэффициент уплотнения насыпного груза

. (4.5)

По плотности насыпные грузы классифицируются на: легкие — при плотности менее 0,6 т/м³; средние —0,6...1,1 т/м³; тяжелые — 1,2...2,0 т/м³; весьма тяжелые— более 2,0 т/м³.

Угол естественного откоса — угол между поверхностью свободного откоса насыпного груза и горизонтальной плоскостью. Различают углы естественного откоса насыпного груза в состоянии: покоя груза— и движения —_д.

Табл. 4.1. Характеристика свойств насыпных грузов

Наименование груза	Насыпная плотность, т/м2		Угол естественного откоса, град				Коэффициент трения в состоянии покоя				руппа абразивности
			В покое		в движении		По стали	по резине
1	2		3		4		5	6			7
Агломерат железной руды Алебастр: молотый кусковой Антрацит мелкокусковой сухой Бетон: со щебнем с гравием и песком Брикеты угольные Галька круглая Глина: мелкокусковая сухая мокрая Гравий рядовой Земля грунтовая: сухая сырая Зола сухая Известняк: мелкокусковой порошкообразный Известь: гашеная в порошке обожженная Камень: крупнокусковой средне- и мелкокусковой Керамзит кусковой Кокс среднекуско-вой Мел: молотый в порошке средне-и мелко- кусковой Мрамор кусковой и зернистый Мусор строительный Опилки древесные сухие	1,7...2 1,2...1,3 1,25... 1,6 0,8...0,95 1,8...2,2 2,2 1…1,1 1,47...1,8 0,7..1,5 1,9...2,0 1,5...2,0 1,1...1,6 1,6...1,9 0,4...0,72 1,47...2,22 1,57 0,32...0,81 1,0...1,1 1,8...2,2 1,31...1,5 0,5...0,7 0,48 0,95...1,2 1,4...2,5 1,2...1,4 1,2...1,4 0,16...0,32		45 45 30 50 30...50 45 29...40 27...45 50 45 40 30...50 30...40 45 45 35...0 39 39		27 40 30 40 30 30 15...25 30 30		0,8...1 0,84 0,75...1,0 0,58...1 0,8 0,6...0,85 0,66...0,76 0,3 0,6...0,81 0,84 0,39...0,83	0,61 0,51...0,65			D C B B C D В D А
									Окончание
1		2		3		4	5		6	7
Пемза:
в порошке		0,3...0,75
кусковая		0,4...0,64
Песок:
Сухой		1,4...1,65		45		30	0,32...0,7		0,46	С
влажный Пыль:		1,5...1,7		50		35	0,52,.,0,81		0,56
угольная		0,4...0,7		15
дорожная		0,64
Руда железная мел-
ко- и среднекуско-
Ваяя		2,1...3,5		30...50			1,2			D
Сильвинит молотый
(1,5.. .5 мм)		1.1...1,14		41
Соль техническая		0,72...1,28		40		35	0,49...1,2		0,63 ;•
Стружка древесная		0,2..,0,88
Стружка стальная
и чугунная (мелкая
крошка, кусочки и
др.)		1,5...2,0		40		35	0,45...1,2		0,63	D
Торф фрезерный:
Сухой		0,33...0,4		45		32	0,27...0,75			A
влажный		0,5...0,6		55		40	0,62...0,66			A
Уголь бурый (воз-
душно-cyxoй)		0,6...0,78		35...50			0,84
Уголь древесный		0,15...0,22
Уголь каменный:
кусковой рядо-
вой		0,6...0,8		35...40			0,42...0,6		0,55	В
мелкокусковой
сортированный
(орешковый)		0,8...1,0
Цемент		1,0...1,8		40		30	0,8...0,65		0,64	С
Шлак каменно-
угольный:
сухой		0,6,..1,0		35...50			0,4...1,19		0.46...0.66	С
влажный		0,62...0,71
Шлак торфяной, по-
рошкообразный мо-
лотый		1,3...1,9					0,4...0,6		0,46
Щебень сухой		1,2...1,8		. 45		35	0,47...0,53			D

Приближенно принимают

(4.6)

Для вибрационных и инерционных конвейеров _д=0. Угол естественного откоса характеризует подвижность частиц груза.

Истирающей способностью (абразивностью) насыпных грузов называется свойство их частиц истирать во время движения соприкасающиеся с ними поверхности. По степени абразивности насыпные грузы делятся на группы: А — неабразивные; В — мало-абразивные, С — среднеабразивные; D — высокоабразивные.

Табл. 4,2. Классификация насыпных грузов по крупноста кусков

Наименование,груза	Размер типичных кусков, мм	Примеры грузов
Особо крупнокусковой Крупнокусковой Среднекусковой Мелкокусковой Крупнозернистый Мелкозернистый Порошкообразный Пылевидный	а '>320 320>а'>160 160>а'>60 60>а'>10 10>а'>2 2>а'>0,5 0,5>а'>0,005 0,05>а'	Камни при добыче взрывом Руда Каменный уголь Щебень Гравий мелкий Песок крупный Песок мелкий Цемент

Слеживаемость насыпных грузов — свойство многих грузов терять подвижность своих частиц при длительном нахождении этих грузов в покое.

Сопротивление перемещению насыпных грузов относительно поверхностей твердых тел характеризуется коэффициентами трения этих грузов (в состоянии покоя груза — f_o, в состоянии движения груза — f_д):

f_n(0,7...0,9)f₀; (4.7)

(4.8)

где — угол трения.

Штучными называются грузы, которые транспортируются штуками или группами. Различают непосредственно штучные и тарные грузы. Тарные грузы — насыпные или штучные грузы, помещённые в тару (ящики, бочки, мешки и др.). Размеры тары стандартизованы.