Конвейер ленточный челночный

Общий вид.dwg

Рельс Р80 ГОСТ6368 - 82
Линия обода барабана
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Допуск отклонения плоскостей качения
колес конвейера от общей плоскости 3 мм
Допуск отклонения плоскостей реборд
примыкающих к рельсу
от общей плоскости 3 мм
Допуск параллельности осей колесных
пар конвейера относительно оси приводной
Допуск перпендикулярности осей
приводного и натяжного барабанов
относительно продольной оси
1 Электродвигатель 4А8086У3
Привод ленты конвейера
Характер передвижения конвейера - реверсивный
при смене секций шихтозапасника 2
при заполнении секции шихтозапасника 0
Скорость передвижения ленты конвейера
Характер движения ленты конвейера - реверсивный
Скорость ленты конвейера
Ширина ленты конвейера
Производительность конвейера
Назначение конвейера - заполнение глиной секций
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
передаточное число 20
номинальный крутящий момент на тихоходном валу
Привод передвижения конвейера
двухступенчатый червячный мотор-редуктор 2МРЧ-4063М1
частота вращения тихоходного вала
передаточное число 250
синхронная частота вращения двигателя

Натяжная станция.dwg

приводная станция.dwg

обеспечив эффективную очистку
Положение скребка поз.3 отрегулировать
и выходного конца вала барабана 1
мм Допуск перекоса 1"
Допуск соосности выходного вала редуктора

Общий вид лист 2.dwg

Челночный ленточный конвейер.doc

Определение расчётной производительности конвейера ..4
Определение скорости движения ленты ..4
Выбор профиля и ширины ленты .5
Выбор типа и вида ленты ..5
Определение распределённых нагрузок ..6
Определение общего сопротивления движению ленты .6
Определение мощности приводного электродвигателя .7
Определение максимального расчётного натяжения ленты ..8
Уточнение выбора типоразмера тягового элемента 8
Определение диаметров барабанов ..9
Определение крутящего момента на валу приводного барабана ..9
Тяговый расчёт конвейера 10
Определение натяжения ленты с учётом пусковых нагрузок ..12
Определение прогиба ленты на грузовой и холостой ветвях 15
Определение мощности привода .16
Расчёт и выбор муфты ..16
Расчёт приводного вала .18
Расчёт оси натяжного барабана 20
Расчёт натяжного устройства 21
Расчёт натяжных винтов 22
Расчёт механизма передвижения конвейера 23
Список литературы 27
Ленточные конвейеры применяют для перемещения в горизонтальном и пологонаклонном направлениях разнообразных насыпных и штучных грузов а также для межоперационного транспортирования изделий при поточном производстве. Они получили широкое распространение во всех отраслях промышленности и являются основными агрегатами механизации транспорта в литейных цехах на топливоподачах электростанций подземного и наземного транспорта угля и породы в угледобывающей промышленности руды кокса и флюсов в металлургии строительных материалов и полезных ископаемых в карьерах зерна в зернохранилищах песка и камня на строительстве каналов и гидростанций и др.
Транспорти-руемый груз
Угол естеств. откоса
Наиб. размер. куска мм
Рис.1. Профиль трассы конвейера.
Определяем максимальный угол наклона конвейера
По условию угол наклона конвейера равен 0. Перепад высот отсутствует.
Рис. 2. Проектная схема конвейера.
Определяем расчетную производительность конвейера
где Q – заданная производительность (объемную производительность умножаем на насыпную плотность) тч;
КН – коэффициент неравномерности грузопотока;
КВ – коэффициент использования конвейера по времени;
КГ – коэффициент готовности.
Определяем скорость движения конвейера.
Скорость выбираем в зависимости от характеристики груза. Скорость согласовываем с нормальным рядом.
Выбираем профиль и ширину ленты.
Так как проектируемый конвейер предназначен для транспортирования мелкокусковатого груза то применяем трехроликовую желобчатую опору с углом наклона боковых роликов 20°.
Определяем ширину ленты
где КП – коэффициент производительности
К – коэффициент учитывающий снижение площади поперечного сечения в зависимости от угла наклона трассы.
По нормальному ряду выбираем ближайшую большую ширину ленты
Проверяем выбранную ленту по кусковатости
где а’ – наибольший размер куска.
Выполним проверочный расчёт скорости
Выбираем тип и вид ленты
Выбираем тип роликоопор грузовой и холостой ветвей а также их порядок расстановки по трассе.
Задаемся для грузовой ветви 3-х роликовой желобчатой опорой а на холостой ветви – однороликовой [1 т.4.5].
Шаг расстановки роликов:
- грузовой ветви lгр = 057 м [1 т.4.53]
- холостой ветви lx = 285м
Диаметр ролика Dp= 102 мм [1 т.4.4].
Определяем распределенные нагрузки.
а) Распределенная нагрузка от ленты
б) Распределенная нагрузка от груза
в) Распределенная нагрузка от вращающихся частей роликоопор грузовой ветви
г) Распределенная нагрузка от вращающихся частей роликоопор холостой ветви
Определяем общее сопротивление движению ленты конвейера.
Для приближенного расчета общее усилие сопротивления установив-шегося движения ленты загруженной равно мерной нагрузкой по всей трассе конвейера определяется по формуле
где - сопротивление движению наклонного конвейера при установившемся движении ленты Н;
- коэффициент учета дополнительных сопротивлений при изгибе направляющего пути в вертикальной и горизонтальной плоскости)зависит от длины конвейера;
- горизонтальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера м;
- вертикальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера:
-распределенные нагрузки от массы соответственно груза ленты роликоопор грузовой и холостой ветвей Нм;
– обобщенный коэффициент сопротивления движению.
Определяется мощность приводного электродвигателя.
Мощность электродвигателя для привода конвейера определяется по формуле:
- коэффициент запаса и неучтенных потерь =11 13;
- скорость ленты конвейера мс;
- общий коэффициент полезного действия всех механизмов
Учитывая вид транспортируемого груза принимаем электродвигатель
А80В6У3 мощностью 11кВт; частота вращения n=920 обмин
Определяем максимальное расчетное натяжение ленты.
Расчетное натяжение ленты набегающей на приводной барабан для однобарабанного привода определяется:
где - натяжение ветви ленты набегающей на приводной барабан Н;
- основание натурального логарифма; =271;
- коэффициент трения о поверхность барабана (02);
- угол обхвата ленты приводного барабана рад.
- коэффициент запаса.
Уточняем правильность выбора типоразмера тягового элемента.
По величине расчетного натяжения уточняется выбор типа и прочности ленты по необходимому числу прокладок
где - число прокладок тягового каркаса ленты (принимаем 3);
- наибольшее расчетное натяжение ленты Н;
- предел прочности на разрыв 1 мм ширины прокладки ленты для ленты ТК-100 100 Нмм;
n - расчетный коэффициент запаса прочности ленты;
Определяем диаметры барабанов.
Внешний диаметр барабана определяется назначением барабана натяжением шириной и типом тягового каркаса ленты.
где - коэффициент типа прокладок ;
- коэффициент назначения барабана для приводного барабана
=1 для отклоняющего – =0.8;
- число прокладок тягового каркаса ленты.
Принимаем диаметр барабана по ГОСТ 22544-77 [1 с.157 табл. 4.61]
Диаметр натяжного (отклоняющего) барабана:
Принимаем диаметр отклоняющего барабана по ГОСТ 22544-77 .
В связи с тем что распределённая нагрузка от груза мала окончательно принимаем
Проверка приводного барабана:
что меньше допустимого значения 02 МПа.
Определяем расчетный крутящий момент на валу приводного барабана
где W - окружное усилие на приводном барабане Н;
- коэффициент запаса и неучтенных потерь = 11 12;
- диаметр приводного барабана м;
Вычисленный крутящий момент является расчетной основой для выбора типоразмера редуктора и проверки приводного барабана по действующему удельному давлению на обечайку.
Тяговый расчет конвейера.
Подробный тяговый расчет конвейера при установившемся движении центы выполняется методом последовательного суммирования всех сил сопротивления движению ленты на всей трассе конвейера от точки сбегания ленты с приводного барабана до точки набегания ленты на приводной барабан.
Для выполнения тягового расчета контур всей трассы конвейера по ходу движения ленты разделяется на отдельные участки по виду сопротивлений: горизонтальные наклонные повороты загрузка и т.д. Нумерация точек и расчет начинается с точки сбегания лент с приводного барабана и продолжается по всему контуру трассы до конечной точки расчета. Для определения действительных натяжений в каждой точке трассы при использовании фрикционного привода за основу берем теорию фрикционных приводов традиционных ленточных конвейеров и тяговый расчет проводим аналогично. При расчёте пренебрегаем сопротивлением в месте загрузки т.к. скорость с которой груз попадает на конвейер равна скорости движения ленты отчего основная составляющая сопротивления загрузки (сопротивление от преодоления сил инерции) будет равна нулю.
Натяжения ленты на различных участках:
где - коэффициент огибания;
С учетом того что () получим:
Принимаем значение таким чтобы прогиб ленты на холостой ветви не превышал допускаемого.
Рис.4. Диаграмма натяжений.
Определение максимального натяжения ленты с учетом динамических пусковых нагрузок.
где - пусковое натяжение сбегающей ветви создаваемое натяжным устройством ;
- сопротивление верхней грузовой ветви рассчитанное с учетом пускового коэффициента сопротивления движению;
- сопротивление нижней холостой ветви рассчитанное с учетом пускового коэффициента сопротивления движению;
а – ускорение ленты при пуске
Б – коэффициент учитывающий длину конвейера;
- относительное удлинение .
где - коэффициент безопасности;
f – коэффициент внешнего трения.
Т.к. то груз не проскальзывает по ленте.
Сравниваем с наибольшим расчетным натяжением ленты
превышает на 57% из-за того что приняли i = 3 хотя достаточно было i = 1
Зная ускорение определяем минимальное время пуска:
Определяем время пуска конвейера по пусковым характеристикам электродвигателя привода
где - коэффициент учитывающий упругое удлинение ленты [2с.135]
- статический момент электродвигателя
- общее окружное усилие
- частота вращения барабана
- средний пусковой момент электродвигателя
- маховый момент движущихся частей конвейера
где - коэффициент приведения вращающихся частей механизма
привода к ротору двигателя;
- маховый момент ротора электродвигателя ( принимают по
каталогу электродвигателя);
- общий КПД механизмов привода;
- номинальная частота вращения ротора двигателя;
- коэффициент учитывающий что окружная скорость части
вращающихся масс меньше скорости ленты
- суммарная масса вращающихся частей конвейера (роликоопоры
верхней и нижней ветвей барабана) [1т.4.75]
Т.к. то процесс пуска пройдёт без высоких динамических нагрузок..
Определяем максимальный прогиб ленты на грузовой и холостой ветвях и сравниваем с допускаемым.
Прогиб ленты грузовой ветви
где - допустимый прогиб ленты
- минимальное натяжение после загрузочного устройства;
Прогиб ленты холостой ветви
Определяем мощности привода (выбор двигателя редуктора муфты).
По каталогу выбираем двигатель 4А80В6У3 с параметрами: мощность – 11 кВт частота вращения 920обмин.
Передаточное число редуктора:
Принимаем редуктор КЦ1-200 с передаточным числом i=20 Отклонение передаточного числа от требуемого не превышает 4%
Определяем тормозной момент:
Тормозной момент – отрицательный следовательно установка тормоза не требуется.
Расчёт и выбор муфты
Определение расчётного момента муфты
где Тм – номинальный момент на муфте; Тм=Т2=220НмК – коэффициент режима работы.
где К1 - коэффициент безопасности (поломка муфты вызывает аварию машины); К2 - коэффициент учитывающий характер нагрузки (умеренные толчки реверсивная нагрузка).
В нашем случае К=156
Выбираем муфту по каталогу так чтобы соблюдалось условие
Тм. кат³ Трм =1320 Н×м.
Т.к. цепные муфты обладают большими компенсирующими возможностями выбираем цепную муфту МЦ-500-1-45-2-У3 ГОСТ 20742-93
диаметр отверстия под вал
число зубьев звёздочки
Определяем силу F действующую со стороны муфты на вал
Проверка возможности посадки муфты на вал редуктора.
Определяем расчетный диаметр вала в месте посадки муфты:
- изгибающий момент от действия силы F
Суммарный изгибающий момент
Допускаемые напряжения [s]=50 МПа [1 с. 324].
С учетом ослабления вала шпоночной канавкой имеем
Эта величина меньше посадочного диаметра муфты dм=45 мм
Расчёт приводного вала
Рис.5 Расчётная схема приводного вала
Определим силы действующие на вал:
- в горизонтальной проекции действуют силы натяжения ленты
- в вертикальной проекции действуют силы тяжести барабана
Т.к. силы приложены к валу симметрично реакции в опорах равны:
Изгибающие моменты равны:
Суммарный изгибающий момент равен:
Принимаем материал вала – Сталь 45 для которой
При симметричном цикле:
=23 для валов в местах расположения шпонок.
Определим диаметр сечения:
С учетом ослабления вала шпоночной канавкой рекомендуется увеличивать диаметр вала на 10 %.
Таким образом dв=11dр=11×35=38 мм.
Окончательно диаметр вала в опорах принимаем dв=50мм.
Диаметр вала под барабан принимаем dб=60мм
Расчёт оси натяжного барабана
Рис.6 Расчётная схема оси натяжного барабана
Принимаем материал вала – Сталь 45
Таким образом dв=11dр=11×29=32 мм.
Расчёт натяжного устройства
Определение усилия в натяжном устройстве. Расчет хода натяжного устройства:
Ход в натяжном устройстве:
где - монтажный ход;
- коэффициент угла наклона;
- коэффициент вытяжки;
- коэффициент учитывающий тип натяжного устройства и тип стыка;
- набегающее усилие;
- дополнительное усилие на прочность
Окончательно принимаем ход натяжного устройства 400мм
Усилие в натяжном устройстве определяется по формуле:
где - сопротивление тележки
натяжного устройства
Расчёт натяжных винтов
Определяем диаметр винта из условия что напряжения возникающие в материале винта меньше предельно допустимых для данного материала винта. Материал винта – Сталь 40Х. Тип резьбы – трапециидальная упорная.
Винт нагружен осевым сжимающим усилием следовательно
- площадь поперечного сечения винта по внутреннему диаметру резьбы.
Расчёт механизма передвижения.
Предварительно определяем массу конвейера:
- механизм привода ленты: mдв=16кг mред=70кг
- механизм привода передвижения: mпр.пер=11кг
- опоры роликов: mоп.рол.=225кг
- масса роликов: верхних – mр.в.=720кг
нижних – mр.н.=120кг
- масса натяжного барабана: mн.б.=170кг
- масса приводного барабана: mп.б.=280кг
- масса натяжного устройства: mн.у.=50кг
- масса ленты: mл=500кг
Итого по конвейеру: 2146кг
С учётом ходовой части масса конвейера: m=2500кг
Усилие необходимое для передвижения пустого конвейера:
- коэффициент трения качения
- коэффициент трения в цапфах
- коэффициент учитывающий кабельный токопровод
Сила инерции при поступательном движении конвейера
где V – скорость перемещения ммин согласно техзаданию скорость перемещения во время заполнения секции – 08 ммин а во время смены секций принимаем 24 ммин (в пределах рекомендуемой техзаданием).
Сопротивление движению от уклона пути:
Усилие необходимое для передвижения конвейера при пуске:
Необходимая пусковая мощность электродвигателя:
- средний коэффициент пусковой перегрузки
- КПД редуктора (червячного духступенчатого)
Частота вращения колёс при V=24 ммин
Принимаем к установке мотор-редуктор 2МРЧ-4063М1 со встроенным тормозом.
- номинальная частота вращения тихоходного вала мин -1 – 55
- диапазон частот вращения тихоходного вала мин -1 – 25 65
- Uн – номинальное передаточное число редукторной части - 250
Момент сопротивления приведённый к валу двигателя
Нагрузка на приводные колёса приближённо равна 4000Н
Наибольшее сцепное усилие:
- коэффициент сцепления ходовых колёс с рельсами
Номинальный момент выбранного двигателя:
Максимальный пусковой момент при наибольшем коэффициенте пусковой перегрузки:
Максимальный пусковой момент:
Момент сил инерции при наибольшем пусковом моменте двигателя:
Наибольшее мгновенное ускорение:
Сила инерции конвейера при таком ускорении:
Суммарное усилие с учётом уклона пути:
Наименьшая допускаемая величина запаса сцепления может быть принята в пределах 12 - 14. В данных условиях пуск электродвигателя конвейера следует производить через устройство плавного пуска.
Список использованной литературы
Анурьев В.И. Справочник конструктора — машиностроителя: В 3-х т. - 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение 2001. - т.1-920 с т.2-912 с т.3-864 с ил.
Биргер И.А. и др. Расчеты на прочность деталей машин: Справочник И.А. Биргер Б.Ф. Шорр Г.Б. Иосилевич. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение 1993. - 640 с ил.
В.А.Татаринцев. Прикладная механика. Расчет и конструирование механизмов привода: Методические указания к выполнению курсового проекта по прикладной механике для студентов дневной формы обучения специальности 180400. -Брянск: БГТУ 1998. - 76с.
Зенков Р.Л. и др. Машины непрерывного транспорта: Учебник для студентов вузов обучающихся по специальности «Подъемно транспортные машины и оборудование» Р.Л. Зенков И.И. Ивашков Л.Н. Колобов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М: Машиностроение 1987. - 432 с
Конвейеры: Справочник Р.А. Волков А.Н. Гнутов В.К. Дьячков и др. Под общ. ред. Ю.А. Пертена. - Л.: Машиностроение Ленинградское отд-ние 1984 – 367с.