Конвейер горизонтально-наклонно-горизонтальный с уклоном вверх

5 лист.dwg

Спецификация 4й лист 2.dwg

1 лист.dwg

Техническая характеристика
Окружное усилие на барабане
Скорость движения ленты
Электродвигатель: асинхронный 5АМ315S4 У2 380 В
частота вращения вала
общее передаточное число 16

Спецификация 4й лист 1.dwg

3.1лист.dwg

4.2лист.dwg

3.2 лист.dwg

спецификация 2 лист.dwg

Спецификация 5й лист.dwg

Роликоопора желобчатая
Роликоопора желобчатая переходая
Роликоопора желобчатая центрирующая
Устройство загрузочное
Направляющая бортовая

2 лист.dwg

Спецификация 3 лист2.dwg

Спецификация 3 лист1.dwg

4.1лист.dwg

Спецификация1 лист.dwg

Гайка М12 ГОСТ 5915-70
Прокладка уплотнительная
Манжета 1.1-130 x160-1

Инновации.docx

Составной опорный ролик ленточного конвейера
На базе стандартных отечественных подшипников освоена технология изготовления корпусных деталей разного назначения которые могут использоваться как готовые комплектующие сборочные единицы в изделиях.
Суть инновации состоит в том что наружное кольцо стандартного подшипника до его сборки опрессовано полимерным материалом и является неразъемной составной частью готовой детали требуемой формы.
Рис.1 Колесо зубчатое (паразитное) Рис.2 Шкив клиноременной передачи
Рис.3. Корпусной подшипник для ролика Рис.4 Типовой ролик ленточного конвейера с
ленточного конвейера корпусными подшипниками
Новое решение конструкции ролика
Долговечность работы подшипников которая зависит от точности расположения двух взаимосвязанных подшипников в общем корпусе - трубе.
Значительный интерес представляет составная конструкция ролика ленточного конвейера собранная из ряда катков закрытых с двух сторон комплектом лабиринтных уплотнений (рис.5).
Рис.5 Новая конструкция ролика
Рис.6 Типовая конструкция ролика
Новый ролик ленточного конвейера состоит из неподвижного вала ряда вращающихся опор - катков разделенных распорными втулками на концах вала имеются типовые присоединительные элементы для его установки и закрепления на ставе конвейера.
Принципиальное отличие новой составной конструкции (рис.5) от существующей (рис.6) состоит в том что каждый подшипник:
Имеет максимальное число степеней свободы;
Не влияет на соединение;
Воспринимает нагрузку только от транспортерной ленты с грузом.
Применение подшипников с увеличенными радиальными зазорами снижает вероятность их заклинивания при нагреве.
На криволинейных участках движения транспортерной ленты подшипники вращаются с разными окружными скоростями а это снижает вероятность схода ленты с конвейера.
Не маловажным фактором являются свойства полимерных материалов из которых изготовлен корпусной подшипник. В случае заклинивания и остановки подшипника пластмассовый корпус от трения ленты разогревается до температуры плавления оплавляется и выходит из прямого контакта с ней металлический ролик в случае остановки может разогреться до температуры возгорания прорезиненной транспортерной ленты.
Сохранение смазки в подшипниках и лабиринтных уплотнениях зависит от объема воздуха в полости корпуса ролика. При нагреве до рабочей температуры ролика (рис.6) воздух из внутренней полости выходит через подшипники и лабиринтные уплотнения наружу увлекая за собой смазку при охлаждении и обратном процессе движения воздуха втягивается пыль из окружающей среды.
В составном ролике (рис.5) такой эффект значительно меньше.
Так как общая вращающаяся масса катков на составном ролике значительно меньше вращающейся массы трубы и подшипниковых узлов в существующей - классической конструкции ролика следовательно снижаются затраты энергии на работу конвейера.
Расчетная нагрузка на каток при производительности конвейера 600 тонн сыпучего груза в час составляет всего 1 2% от допускаемой динамической грузоподъемности 306 подшипника на базе которого изготавливается каток. Большой запас по динамической грузоподъемности катка дает возможность замены поддерживающего ролика 159мм на ролик 127мм а при необходимости увеличивать скорость движения ленты конвейера в три раза.
Срок службы ролика при круглосуточном режиме работы без ремонта и обслуживания - пять лет.
Рис.7 Компоновка составного ролика из катков
Рис. 8 Составной опорный ролик ленточного конвейера

Записка к курсовому.docx

Техническое задание3
1. Схема трассы и ее описание4
2. Параметры транспортируемого груза4
3. Дополнительные данные 4
1. Определение теоретической производительности конвейера.4
2. Определение ширины ленты5
3. Определение параметров роликоопор6
4. Выбор типа резинотканевой ленты и определение ее параметров7
5. Определение распределенных масс8
6. Выбор коэффициентов сопротивления движению на характерных участках и определение сопротивления в пункте загрузки9
8. Построение диаграммы натяжений13
9. Определение необходимого угла обхвата лентой приводного барабана14
10. Выбор параметров приводного и натяжного барабанов14
11. Расчет приводной станции15
12. Проверка конвейера на самоторможение16
Расчет элементов приводного барабана17
1 Определение реакции и изгибающих моментов действующих на вал17
2. Определение конструктивных диаметров вала18
3. Определение коэффициента запаса прочности в опасном сечении.18
4. Расчет подшипников вала19
Расчет элементов натяжного барабана.20
1.Определение реакции и изгибающих моментов действующих на ось20
2. Определение конструктивного диаметра оси21
3. Расчет подшипников оси21
1. Схема трассы и ее описание
Конвейер горизонтально-наклонно-горизонтальный с уклоном вверх (подъемный). С длиной горизонтальных участков и длинной наклонного участка . Углом наклонного участка с горизонталью и высотой подъема Разгрузка осуществляется плужком двухстороннего действия на расстоянии от приводного барабана. Условия работы конвейера – тяжелые.
2. Параметры транспортируемого груза
Транспортируемый груз
Известняк среднекусковой
Угол естественного откоса
Размер типичного куска
Коэффициент трения груза о ленту
Коэффициент трения груза о сталь
3. Дополнительные данные ([4] стр. 10 табл. 1.2)
Время работы конвейера в сутки
Запыленность воздуха
Температура окружающей среды
1. Определение теоретической производительности конвейера.
При расчете теоретической производительности конвейера необходимо учитывать время на его отчистку время на проведение ремонтных и регламентных работ а так же неравномерную загрузку ленты.
– коэффициент неравномерности загрузки ленты
– коэффициент использования машинного времени
2. Определение ширины ленты
Ширина ленты и скорость ее движения – взаимосвязанные параметры. Чем меньше скорость тем больше ширина ленты и наоборот. Поэтому предварительное значение скорости движения ленты конвейера принимается по рекомендациям полученным из опыта эксплуатации существующих машин ([4] стр. 123).
Для среднекусковых абразивных грузов при ширине ленты
Принимаем скорость движения ленты .
Ширина ленты определяется по формуле:
где - коэффициент использования ширины ленты
- эмпирические коэффициенты
здесь - угол наклона бокового ролика 3-х роликовых опор
- коэффициент учитывающий наличие наклонного участка у конвейера
- угол насыпки груза на ленте
- угол естественного откоса груза
Полученное значение ширины ленты проверяется по гранулометрическoму составу груза т.к. известняк является рядовым грузом () то размер типичного куска . Для рядовых грузов:
Из двух значений принимаем большее и округляем его до стандартного значения ([1]стр. 95):
- стандартное значение ширины ленты
Для выбранного стандартного значения ширины ленты уточняем скорость ее движения:
Из стандартного ряда (ГОСТ 22644-77) принимаем ближайшее стандартное значение скорости ([1]стр. 125):
- стандартное значение скорости движения ленты
Примечание: значение скорости округляем в большую сторону т.к. значение ширины ленты округлили в меньшую сторону.
Производим уточнение коэффициента использования ширины ленты:
Т.к. – ширина ленты рассчитываемого конвейера используется
3. Определение параметров роликоопор
3.1. Определение шага установки роликоопор
Шаг установки роликоопор принимается постоянным (за исключением специальных участков) и зависит от ширины ленты и насыпной плотности груза ([4] стр. 125):
Для холостой ветви шаг установки роликоопор принимается равным
3.2.Определение диаметров роликов
В целях унификации и удобства замены ролики на рабочей и холостой ветви принимаются одинакового диаметра. Диаметр роликов выбирается в зависимости от ширины ленты скорости её движения и насыпной плотности груза ([1] стр. 129 табл. 2.2):
3.3.Определение массы вращающихся частей роликоопор
где эмпирические коэффициенты ([1] стр.130)
4. Выбор типа резинотканевой ленты и определение ее параметров
Тип резинотканевой ленты выбирается по стандартному ряду в зависимости от условий её эксплуатации свойств груза ([4] стр. 9496).
Принимаем ленту 1-го типа общего назначения. По рекомендациям число прокладок в данной ленте принимается из диапазона
Расчетная толщина ленты определяется по формуле:
- число прокладок в ленте
- толщина рабочей обкладки
– толщина нерабочей обкладки
Принимаем ленту ([4] стр. 97 табл. 2.1):
Прочность тяговой прокладки
Ткань резинотканевой ленты по
Из полиамидных нитей (по основе и утку) ТК-200-2
Толщина тяговой прокладки
-прокладки (укладываются по всей длине ленты вулканизируются и образуют с ней единый тяговый каркас)
5. Определение распределенных масс
5.1. Распределенная масса транспортируемого груза
5.2. Распределенная масса вращающихся частей роликоопор рабочей ветви
5.3. Распределенная масса вращающихся частей роликоопор холостой ветви
5.4. Распределенная масса резинотканевой ленты
6. Выбор коэффициентов сопротивления движению на характерных участках и определение сопротивления в пункте загрузки
6.1. Коэффициент сопротивления движению на рядовых роликоопорах ([4] стр. 133 табл. 2.4)
Для холостой ветви:
6.2. Коэффициент сопротивления движению на отклоняющем барабане установленном на перегибе холостой ветви
6.3. Коэффициент сопротивления движению на отклоняющем ролике у приводного барабана и натяжного барабанах
6.4. Коэффициент сопротивления движению на натяжном (концевом) барабане с углом перегиба
6.5. Коэффициент сопротивления движению на роликовой батарее
6.6. Определение силы сопротивления движению в пункте загрузки
где - коэффициент внешнего трения груза о ленту
- коэффициент внешнего трения груза о стальные стенки бортов
проекция составляющей средней скорости струю груза на направление движения ленты
- коэффициент бокового давления груза на стенки бортов
6.7. Определение силы сопротивления движению от плужкового сбрасывателя:
- эмпирический коэффициент
Силы сопротивлению движению возникающие на различных участках можно разделить на две основные группы:
В общем виде сопротивление на прямолинейном участке определяется зависимостью: где
– натяжение на предыдущем участке
– сопротивление движению на данном участке
Для сосредоточенных сил:
Тяговый расчет выполняется методом обхода по контуру начиная с точки с min натяжением на холостой ветви. Для этого трасса конвейера разбивается на характерные участки начиная с точки схода ленты с приводного барабана.
7.1. Определение точек с минимальным натяжением ленты
Для рабочей ветви минимальное натяжение в ленте будет в точке ее схода с натяжного (оборотного) барабана. Для данной схемы это точка 11.
Точка с минимальным натяжением ленты на холостой ветви может находится при сходе ленты с приводного барабана (точка 1) или в конце наклонного участка (точка 6).
Минимальное натяжение ленты находится в конце наклонного участка если не выполняется неравенство:
Т.к. то точка с минимальным натяжением на холостой ветви находиться в точке схода ленты с приводного барабана (в т.1)
7.2. Определение значений минимально-допустимых натяжений для рабочей и холостой ветвей
7.3. Определение натяжений в характерных точках трассы
Расчет натяжений выполняется методом обхода по контуру (по часовой стрелке) начиная с точки 1.
Минимальное натяжение находится в точке 1.
Т.к. то для дальнейших расчетов принимаем
После завершения расчета натяжений на рабочей ветви обходом против часовой стрелки по контуру трассы производим расчет натяжений на холостой ветви. Т.к. то расчет начинаем с точки 10.
7.4. Уточнение необходимого числа прокладок в ленте
коэффициент запаса прочности резинотканевой ленты
прочность 1 мм тягового каркаса
8. Построение диаграммы натяжений
Таблица значений натяжений в каждой точке
9. Определение необходимого угла обхвата лентой приводного барабана
9.2. Полный тяговый коэффициент
для барабанов футурованных резиной и работающих при сухой атмосфере
- Коэффициент запаса привода по сцеплению
Вывод: как видно данный привод имеет запас по сцеплению т.к. схема привода обеспечивает угол обхвата превышающий расчетный угол.
10. Выбор параметров приводного и натяжного барабанов
10.1. Для конвейеров устанавливаемых на поверхности диаметр барабанов равен:
Если принять что поверхность барабана футурована резиной то фактический диаметр барабана будет равен:
Толщина футеровки находится в пределах:
Принимаем ближайшее стандартное значение диаметра барабана [1]
10.2. Отклоняющий у привода
10.2. Отклоняющий на трассе
Длина обечайки барабана:
11. Расчет приводной станции
11.1. Требуемая мощность электрического двигателя
где К.П.Д. передачи привода
- К.П.Д. приводного барабана
11.2. Установочная мощность электродвигателя привода
Принимаем электродвигатель
Мощность: Р=160 [кВт]
11.3. Частота вращения приводного барабана
11.3. Передаточное число редуктора
Выбираем редуктор типа Ц2-650 с передаточным отношением
12. Проверка конвейера на самоторможение
Для проверки берется самый неблагоприятный случай когда груз имеется только на наклонном участке. Тогда усилие стремящееся сдвинуть ленту вниз будет равно:
а сопротивление препятствующее обратному движению ленты составит:
Т.к. то тормоз нужен.
( коэффициент возможного уменьшения сопротивления движению).
Тормозной момент необходимый для удержания барабана от обратного вращения:
Расчетный тормозной момент на быстроходном валу:
- передаточное число редуктора
-коэффициент запаса торможения при движении груза на наклонном участке вверх.
Выбираем тормоз ТКТ-200
Расчет элементов приводного барабана
1 Определение реакции и изгибающих моментов действующих на вал
1.1 Суммарная поперечная нагрузка на вал
Поскольку эта нагрузка передается на вал через ступицы то
1.2 Крутящий момент на барабане
1.3 Максимальный изгибающий момент
1.4 Изгибающий момент в сечении перед ступицей барабана
2. Определение конструктивных диаметров вала
2.1. Определяем диаметр ступицы
где =60 МПа (для стали 45)
Увеличиваем полученное значение на 5 6% в целях компенсации ослабления вала шпоночными пазами
2.2. Определяем диаметр цапфы
3. Определение коэффициента запаса прочности в опасном сечении.
Для стали 45 (2 табл.16)
- влияние обработки поверхности
Для шлифования =1 (2.табл.23)
для изгиба вала из углеродистой стали (2. табл.21)
коэффициент упрочнения
4. Расчет подшипников вала
Расчет ведем по динамической грузоподъёмности
здесь час. Долговечность подшипника при тяжелых условиях эксплуатации (2. стр.41)
частота вращения вала
Принимаем роликовые радиальные сферические двухрядные подшипники 1224 с d=120 мм D=215мм В=40 мм С=120000 Н
Расчет элементов натяжного барабана.
1.Определение реакции и изгибающих моментов действующих на ось
1.2 Максимальный изгибающий момент
2. Определение конструктивного диаметра оси
3. Расчет подшипников оси
Принимаем роликовые радиальные сферические двухрядные подшипники 1513 с d=65 мм D=140 мм В=48 мм С=95000 Н
А.А. Шубин Расчет ленточного конвейера: Методические указания. — М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2004. —35 с.
Машины непрерывного транспорта: Методические указания
Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие для вузов. Под ред.д-ра техн. наук М.П. Александрова и д-ра. техн. наук Д.Н. Решетова. М. «Машиностроение» 1973 256 с.
Зенков Р.Л. «Машины непрерывного транспорта» М.: Машиностроение1987.-432 с.: ил.