4. Проверочный расчет конвейера

Определяем минимальное допустимое значение натяжения рабочей ветви ленты по формуле (4.6):

[F_min] = 7(q_г + q_л)l_pр = 7(2500 + 138)1,1 = 20,31кН.

Так как F_min = F₁₀ = 49 ,48 кН превышает допустимое значение [F_min] = 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  S_лF_max /(B_p) = 1177590 / (1000100) = 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  1177590/(1000200) = 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 D_бп, натяжного D_бн и отклоняющего D_бо барабанов:

D_бп = K_Dz = (170...180)5 = 850...900 мм; D_бн = 0,7D_бп = 0,7(850...900) = 595...630 мм; D_бо = 0,5D_бп = 0,5(850...900) = 425...450 мм.

Выбираем значение диаметров наиболее близкие к приведенным в ГОСТ 22644-77: D_бп = 1000 мм, D_бн = 630 мм, D_бо = 500 мм.

Находим длину барабана:

L_б = В + 100 = 1000 + 100 = 1100 мм.

По таблице 4.3 для ширины ленты В = 1000 мм и плотности груза ρ_V = 2,5 т/м³ выбираем рекомендуемый диаметр роликовых опор D_р = 159 мм.

Определяем давление на поверхности приводного барабана по формуле (4.10):

р_л=360(F_сб+F_нб)/(D_бпВ)=360(41030+77590)/(2103,1411)=

= 0,06510⁶ Па = 0,065 МПа,

что меньше допускаемого значения [р_л] = 0,2…0,3 МПа.

Определяем радиусы закругления трассы у роликовых батарей:

– на вогнутом участке между точками 11 и 12

r_вог > F₁₁/(q_г + q_л) = 50780/(2500 + 138) = 19,2 м;

– на выпуклом участке между точками 13 и 14

r_вып > 12B = 121 = 12 м.

Округляем полученные значения в сторону увеличения, что улучшает условия работы ленты:

r_вог = 25 м и r_вып = 15 м.

6. Расчет натяжного устройства

Определяем усилие F_нат и ход S_нат натяжного устройства

F_нат = F₈ + F₉ = 44,34 + 46,98 = 91,32 кН, S_нат = 0,025L _гор = 0,025^.62 ≈ 1,6 м,

где L_гор = 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 n_бп, тяговое усилие F_t, крутящий момент Т_бп и мощность Р_бп на приводном барабане:

n_бп = 60 υ / (D_бп) = 602/(3,141) = 38,2 об/мин; F_t = F₁₇ – F₁ = 77,59 – 41,03 = 36,6 кH; T_бп = F_tD_бп / 2 = 36,61 / 2 = 18,3 кН м; Р_бп = K_пот F_t υ = 1,1536,62 = 84,2 кВт.

Здесь K_пот = 1,1…1,2 – коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном.

Находим потребную мощность электродвигателя

Р_потр. = P_бп /  = 84,2 / 0,85 = 99 кВт,

где  = 0,85 – коэффициент полезного действия привода.

По каталогу выбираем асинхронный электродвигатель типа АИР 315S6 с номинальной мощностью Р_дв = 110 кВт, частотой вращения n_дв = 975 об/мин (см. Приложение В, табл. В.1) диаметром вала d_дв = 90 мм(см. Приложение В, табл. В.2) и номинальным крутящим моментом на валу:

T_ном = 9550Р_дв/n_дв = 9550110/975 = 1077 Нм

Определяем необходимое передаточное число редуктора:

u_ред = n_дв/n_бп = 975/38,2 = 25,52.

По каталогу выбираем цилиндрический горизонтальный двухступенчатый редуктор типа РМ–500 с передаточным числом u_ред = 25, допускаемым моментом на тихоходном валу [М_Т] = 25 кНм и диаметрами валов соответственно быстроходного d_б = 50 мм и тихоходного d_т = = 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' = D_бпn_дв/(60u_ред) = 3,141975/(6025) = 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 Т_р = (1,2...1,5)Т_ном, где меньшие значения коэффициента принимают для легкого режима работы, а большие – для тяжелого.

Определяем расчетные моменты для быстроходного Т_рб и тихоходного Т_рт валов редуктора:

Т_рб = 1,5T_ном = 1,51077= 1616 Нм = 1,6 кНм; Т_рт = 1,5T_бп = 1,518,3  = 27,5 кНм.

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 Hм, т. е. Т_рб < [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 кНм, т. е. Т_рт < [T].