4. Расчет тягового усилия

4.1. Рассчитаем погонную массу груза по формуле:

q = Aρ = 0,097• 1000=97 кг/м,

где А - площадь поперечного сечения потока груза на конвейере, м²;

ρ - насыпная плотность груза, кг/м³.

А= = 0,097 м².

где Q - производительность конвейера, м³/ч;

υ - скорость ленты, м/с;

3600 - кол-во секунд в одном часе.

Рассчитаем погонную массу тягового органа по формуле:

q_т = q_Л = ρBδ= 1100• 1 • 0,0124= 13,64 кг/м,

где ρ - плотность ленты, кг/м³;

B,δ – соответственно ширина и толщина ленты, м.

Толщина ленты: δ = z δ_ПТ + δ_ПЗ + δ_Р + δ_Н=6•1,4 + 0 + 3 + 1 = 12,4 мм,

где z - количество тяговых тканевых прокладок;

δ_ПТ – толщина тяговой тканевой прокладки;

δ_ПЗ – толщина защитной тканевой прокладки;

δ_Р – толщина резиновой обкладки рабочей поверхности конвейерной ленты;

δ_Н – толщина резиновой обкладки нерабочей поверхности конвейерной ленты.

Погонная масса движущихся частей конвейера для рабочей и холостой ветви (q_р^р и q_р^х) принимаем исходя из: [ 1, табл. 26].

4 .2. Определим тяговое усилие конвейера методом обхода по его контуру. Разобьем трассу конвейера на отдельные участки, пронумеровав их границы согласно рис.2. Определим натяжение ленты в отдельных точках трассы конвейера. Обход начинаем с точки 1, натяжение ленты в которой обозначим F₁. Значение коэффициента сопротивления w принимаем равным 0,04 исходя из: [ 1, табл. 26].

Рис.2. Контур конвейера с нумерацией точек сопряжений прямолинейных и криволинейных участков

Сопротивление на прямолинейном участке рабочей ветви определяется по формуле:

F_Г = wg[(q + q_Т) L_Г^Г + q_Р^РL^Г] ±(q + q_T)gH,

где g – ускорение свободного падения, м/с²;

L_Г^Г - длина горизонтальной проекции загруженного участка , м;_.

L^Г- длина загруженного участка конвейера, м;

H -высота подъема груза, м.

Сопротивление на прямолинейном участке холостой ветви определяется по формуле:

F_Х = wg(q_Р^ХL^Х + q_TL_Г^Х) ± q_ТgH^Х,

где L^Х -длина холостого участка, м;

L_Г^Х -длина горизонтально проекции холостого участка, м;

H^Х -длина вертикальной проекции холостого участка, м.

Сопротивление на криволинейном участке трассы при огибании лентой батареи роликоопор при выпуклой ленте (при вогнутой ленте сопротивление равно нулю):

F_кр = F_наб (k -1),

где F_наб– напряжение ленты в начале участка, Н;

k – коэффициент увеличения напряжения ленты от сопротивления батареи роликоопор.

Сопротивление на поворотных пунктах:

F_пов = F_наб (k_п -1),

где k_п- коэффициент увеличения напряжения тягового органа от сопротивления на поворотном пункте.

Сопротивление на погрузочном пункте при сообщении грузу скорости тягового органа:

F_ПОГР=Qg υ /36,

где Q - производительность конвейера, т/ч;

υ - скорость перемещения груза, м/с;

Сопротивление от направляющих бортов загрузочного лотка. (Длину бортов загрузочного лотка принимаем из: [ 1, табл. 22]).

F_Л ≈50l,

где l – длина лотка, м.

Считаем сопротивления:

F_1-2=0,04 • 9,8•(9,2•59,85+13,64•57,24) - 13,64•9,8•17,5= -1817,36 H.

F₂=F₁-1817,36 H.

F_2-3=0

F₃=F₂

F_3-4=0,04 • 9,8•(9,2•285,52+13,64•285,52)=2556,34 H.

F₄=F₁+838,98 H.

F_4-5= F₄•(1,01-1)=0,01F + 8,39 H.

F₅=1,01F₁+847,37 H.

F_5-6=0,04 • 9,8•(9,2•59,85+13,64•57,24)- 13,64•9,8•17,5= -1817,36 H.

F₆=1,01F₁-969,99 H.

F_6-7=F₆•(1,06-1)=0,06 F₁-58,2 H.

F_погр=700•9,8•2/36=381,11 H.

F_л=50 • 2=100 H.

F₇=1,07F₁-547,08 H.

F_7-8=0,04•9,8•[(97+13,64)•57,24 +21•59,85] + (97+13,64)•9,8 •17,5=21949,99 H.

F₈=1,07F₁+21402,91 H.

F_8-9= F₈•(1,01-1)=0,01F₁+214 H.

F₉=1,08F₁+21616,91 H.

F_9-10=0,04•9,8•[(97+13,64)•285,52 +21•285,52] =14733,65 H.

F₁₀=1,08F₁+36350,56 H.

F_10-11=0

F₁₁=F₁₀

F_11-12=0,04•9,8•[(97+13,64)•57,24 +21•59,85] + (97+13,64)•9,8 •17,5=21949,99 H.

F₁₂=1,08F₁+58300,55 H.

F_12-1=F₁₂•(1,06-1)= 0,07F₁+3498,03 H.

F₁₂’=1,15F₁+61798,58 H.

Найдём F₁ используя условие отсутствия проскальзывания (по Эйлеру):

F_наб≤ F_сбег•e^fα,

где F_наб – натяжение в набегающей на приводной элемент ветви тягового органа;

F_сбег- натяжение в сбегающей ветви тягового органа.

f –коэффициент трения между лентой и поверхностью приводного барабана

F₁₂=F₁e^0,3•3,48

F₁₂’=1,15F₁+61798,58 H.

F₁=36784,87 H

Принимаем коэффициент сцепления между резинотканевой лентой и стальным барабаном (для сухого окружающего воздуха) ƒ=0,3 исходя из: [ 1, табл. 24]. Принимаем угол обхвата лентой приводного барабана α=200⁰.

Определяем натяжение (Н) конвейерной ленты в остальных точках трассы:

F₂=F₁-1817,36 H=35066,64 Н.

F₃=F₂=35066,64 Н.

F₄=F₁+838,98 H=37623,85 Н.

F₅=1,01F₁+847,37 H=38000 Н.

F₆=1,01F₁-969,99=36182,73 Н.

F₇=1,07F₁-547,08=38812,73 Н.

F₈=1,07F₁+21402,91=60762,72 Н.

F₉=1,08F₁+21616,91=61344,57 Н.

F₁₀=1,08F₁+36350,56=76078,22 Н.

F₁₁=F₁₀=76078,22 Н.

F₁₂=1,08F₁+58300,55=98028,21 Н.

F₁₂’=1,15F₁+61798,58 = 104101,18 Н.

4.3. Определим тяговую силу по формуле F₀= F_наб- F_сбег=104101,18-36784,87 =67316,31 Н

4 .4. Строим график натяжений ленты, рис.3.

Рис.3. График натяжений тягового органа (к контуру конвейера по рис.1)