5.9.3. Расчет элеваторов

Исходные данные. Для расчета ковшового элеватора задают про­изводительность, транспортируемый груз и высоту подъема.

В зависимости от характеристики транспортируемого груза и заданной производительности выбирают тип элеватора (табл. 5.48 и см. табл. 5.42).

Расчет элеваторов. По заданной производительности выбирают вместимость и шаг ковшей, рекомендуемых стандартом. Для этого определяют емкость ковша, приходящуюся на 1 м длины ленты, по формуле (5.16):

В зависимости от требуемого объема ковша на 1 м длины ленты i_K / а_к , где i_K - вместимость ковша, л; а_к - шаг ковшей, м, и типа ковша определяют геометрические размеры ковша и шаг ковшей, которые для элеваторов общего назначения выбираются по ГОСТ 2036 (табл. 5.49), а для норий - по табл. 5.43 и 5.44 или по каталогам заво­дов-изготовителей.

Шаг для глубоких и мелких ковшей, располагаемых с интервалом (расставленных), а_к = (2,5...3,0) h; для ковшей с бортовыми направляю­щими, располагаемых непрерывно, a_K=h (h- высота ковша, м).

Если вместимость выбранных по стандарту ковшей отличается от рассчитанной, необходимо по формуле (5.16) пересчитать скорость тягового элемента.

Предварительная мощность (кВт) на приводном валу элеватора

(5.80)

где q — линейная нагрузка ходовой части, Н/м; с — коэффициент, учитывающий расход энергии на преодоление сопротивлений от консольного расположения центра тяжести ковшей с грузом относительно тягового элемента, для ленточного элеватора с = 1,5, для цепного с =1,1; k_зач - удельная работа на зачерпывание груза; для порошкообразных и мелкокусковых грузов k_зач= 1,25...2,5 Н · м/Н.

(5.81)

где G_K — масса одного ковша, кг; к_к — коэффициент, учитывающий массу крепежных де­талей; k_K = 1,14.

Усилие (Н) для предварительного выбора ленты

(5.82)

По величине F_max определяют необходимое число прокладок ленты по формуле (5.4) и диаметр приводного барабана по формуле (5.11).

Предварительный выбор тяговой цепи производится по разрывно­му усилию [по формуле (5.8)].

Проверочный расчет. Уточненный тяговый расчет элеватора выпол­няется методом обхода по контуру (рис. 5.35, б)

Минимальное натяжение ленты (цепи) будет в точке 1 - в точке набегания тягового элемента на натяжной барабан (см. рис. 5.35, в). Величину этого натяжения принимают ( F_min = 1,0...2,0 кН) или опреде­ляют (для фрикционного привода) в конце расчета.

Натяжение в точке 2

где ξ - коэффициент сопротивления на поворотном пункте (формула 5.35); W_зач - сопр тивление зачерпыванию груза:

Натяжение в точках 3 и 4

(5.83) (5.84)

Во избежание скольжения ленты по барабану для ленточного элеватора из теории фрикционного привода необходимо, чтобы

(5.85)

Если натяжение в точке 1 не задавали, то из формул (5.83...5.85) определяем необходимое натяжное усилие F₁ и натяжения в осталь­ных точках трассы. Минимальная величина натяжения тягового элемента, полученная в результате расчета, должна быть проверена на отсутствие просыпи груза при движении ковшей на прямолинейном участке нории (рис. 5.35, а)

где т - масса груза в ковше, кг; l - расстояние от центра масс заполненного ковша до тягового элемента, м; (h — h₁ ) — плечо действия силы F_min.

Далее по наибольшему усилию в тяговом элементе F_max =F₃ делают уточненный расчет ленты на прочность по формуле (5.4) или тяговой цепи по формуле (5.9).

Усилие натяжного устройства рассчитывают в зависимости от F_min:

Определяют мощность двигателя для привода элеватора по фор­муле (5.23) и необходимое передаточное отношение между валом электродвигателя и приводным валом элеватора.

В конце расчета определяют полюсное расстояние и строят контур разгрузочной головки нории.

Блок-схема расчета ковшового элеватора приведена ниже.