- •Оглавление
- •Предисловие
- •Условные обозначения
- •1. Классификация транспортирующих машин
- •2. Характеристика транспортируемых грузов
- •3. Производительность машин непрерывного транспорта
- •4. Ленточные конвейеры
- •4.1. Устройство ленточного конвейера
- •4.2. Конвейерные ленты
- •4.3. Роликовые опоры
- •4.4. Привод ленточных конвейеров
- •4.5. Натяжные, отклоняющие и тормозные устройства
- •4.6. Загрузочные, разгрузочные и очистные устройства
- •4.6.1.Загрузочные устройства
- •4.6.2. Разгрузочные устройства
- •4.6.3. Очистные устройства
- •5. Определение основных параметров ленточного конвейера
- •5.1. Расчет ширины ленты
- •5.2. Выбор скорости движения ленты
- •5.3. Мощность, необходимая для перемещения груза
- •5.4. Расчет тяговой силы на барабане
- •5.5. Мощность приводного двигателя
- •5.6. Мощности, расходуемые на преодоление сопротивлений в местах загрузки и разгрузки
- •6. Тяговый расчет конвейера
- •7. Пример расчёта ленточного конвейера
- •Задание
- •Исходные данные
- •1. Определение параметров ленты
- •2. Определение линейных сил тяжести элементов конвейера
- •3. Тяговый расчет конвейера
- •4. Проверочный расчет конвейера
- •5. Определение размеров барабанов и роликов конвейера
- •6. Расчет натяжного устройства
- •7. Расчет параметров привода конвейера
- •8. Рекомендуемая литература
4. Проверочный расчет конвейера
Определяем минимальное допустимое значение натяжения рабочей ветви ленты по формуле (4.6):
[Fmin] = 7(qг + qл)lpр = 7(2500 + 138)1,1 = 20,31кН.
Так как Fmin = F10 = 49 ,48 кН превышает допустимое значение [Fmin] = 20,31 кН, то производить перерасчёт по критерию провисания ленты не требуется.
Уточняем принятое выше число прокладок в соответствии с условием прочности (4.1):
z SлFmax /(Bp) = 1177590 / (1000100) = 8,5 9.
Поскольку полученное значение z = 9 значительно отличается от предварительно принятого значения z = 5, то в качестве материала прокладок выбираем бельтинг марки ТЛК-200 с прочностью р = 200 Н/мм. Тогда необходимое по условию прочности (4.1) число прокладок будет равно: z 1177590/(1000200) = 4,2 5, т. е. вновь выбранная лента удовлетворяет условию прочности.
5. Определение размеров барабанов и роликов конвейера
По формулам (4.8) и (4.9) определяем диаметры приводного Dбп, натяжного Dбн и отклоняющего Dбо барабанов:
Dбп = KDz = (170...180)5 = 850...900 мм; Dбн = 0,7Dбп = 0,7(850...900) = 595...630 мм; Dбо = 0,5Dбп = 0,5(850...900) = 425...450 мм.
Выбираем значение диаметров наиболее близкие к приведенным в ГОСТ 22644-77: Dбп = 1000 мм, Dбн = 630 мм, Dбо = 500 мм.
Находим длину барабана:
Lб = В + 100 = 1000 + 100 = 1100 мм.
По таблице 4.3 для ширины ленты В = 1000 мм и плотности груза ρV = 2,5 т/м3 выбираем рекомендуемый диаметр роликовых опор Dр = 159 мм.
Определяем давление на поверхности приводного барабана по формуле (4.10):
рл=360(Fсб+Fнб)/(DбпВ)=360(41030+77590)/(2103,1411)=
= 0,065106 Па = 0,065 МПа,
что меньше допускаемого значения [рл] = 0,2…0,3 МПа.
Определяем радиусы закругления трассы у роликовых батарей:
– на вогнутом участке между точками 11 и 12
rвог > F11/(qг + qл) = 50780/(2500 + 138) = 19,2 м;
– на выпуклом участке между точками 13 и 14
rвып > 12B = 121 = 12 м.
Округляем полученные значения в сторону увеличения, что улучшает условия работы ленты:
rвог = 25 м и rвып = 15 м.
6. Расчет натяжного устройства
Определяем усилие Fнат и ход Sнат натяжного устройства
Fнат = F8 + F9 = 44,34 + 46,98 = 91,32 кН, Sнат = 0,025L гор = 0,025.62 ≈ 1,6 м,
где Lгор = 62 м – длина горизонтальной проекции расстояния между осями концевых барабанов.
Учитывая значительную величину хода, принимаем к установке натяжное устройство грузового типа.
7. Расчет параметров привода конвейера
Определяем частоту вращения nбп, тяговое усилие Ft, крутящий момент Тбп и мощность Рбп на приводном барабане:
nбп = 60 υ / (Dбп) = 602/(3,141) = 38,2 об/мин; Ft = F17 – F1 = 77,59 – 41,03 = 36,6 кH; Tбп = FtDбп / 2 = 36,61 / 2 = 18,3 кН м; Рбп = Kпот Ft υ = 1,1536,62 = 84,2 кВт.
Здесь Kпот = 1,1…1,2 – коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном.
Находим потребную мощность электродвигателя
Рпотр. = Pбп / = 84,2 / 0,85 = 99 кВт,
где = 0,85 – коэффициент полезного действия привода.
По каталогу выбираем асинхронный электродвигатель типа АИР 315S6 с номинальной мощностью Рдв = 110 кВт, частотой вращения nдв = 975 об/мин (см. Приложение В, табл. В.1) диаметром вала dдв = 90 мм(см. Приложение В, табл. В.2) и номинальным крутящим моментом на валу:
Tном = 9550Рдв/nдв = 9550110/975 = 1077 Нм
Определяем необходимое передаточное число редуктора:
uред = nдв/nбп = 975/38,2 = 25,52.
По каталогу выбираем цилиндрический горизонтальный двухступенчатый редуктор типа РМ–500 с передаточным числом uред = 25, допускаемым моментом на тихоходном валу [МТ] = 25 кНм и диаметрами валов соответственно быстроходного dб = 50 мм и тихоходного dт = = 80 мм. Габаритные размеры редуктора: L = 986 мм – длина, В = 350 мм – ширина, Н = = 592 мм – высота (см. Приложение Г, табл. Г.2) .
Уточняем скорость движения ленты конвейера в соответствии с выбранным диаметром барабана и частотой вращения вала двигателя:
υ' = Dбпnдв/(60uред) = 3,141975/(6025) = 2,04 м/с.
Отклонение δ полученного значения скорости от заданного υ = 2 м/с составит:
δ = (|υ' - υ| / υ) 100 = (|2,04 - 2| / 2) 100 = 2 %, что меньше допускаемого [δ] = 5 %
Муфты, устанавливаемые на валах редуктора, подбираем в соответствии с диаметром вала и проверяем по расчетному моменту Тр = (1,2...1,5)Тном, где меньшие значения коэффициента принимают для легкого режима работы, а большие – для тяжелого.
Определяем расчетные моменты для быстроходного Трб и тихоходного Трт валов редуктора:
Трб = 1,5Tном = 1,51077= 1616 Нм = 1,6 кНм; Трт = 1,5Tбп = 1,518,3 = 27,5 кНм.
Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора (см. Приложение Д, табл. Д.1) выбираем упругую втулочно–пальцевую муфту типа МУВП 2000-63 (ГОСТ 21424-93), для которой допускаемый крутящий момент равен [T] = 2000 Hм, т. е. Трб < [T].
Для соединения вала приводного барабана с тихоходным валом редуктора (см. Приложение Д, табл. Д.2) принимаем зубчатую муфту типа МЗ 40000-140 (ГОСТ 5006-83), для которой допускаемый крутящий момент [T] = 40 кНм, т. е. Трт < [T].