Конвейер ленточный 2

Спецификация Роликоопора рабочей ветви.dwg

Сборка 1.dwg

Техническая характеристика:
Транспортируемый груз - руда железная
Производительность - 800 тч
Ширина ленты - 1000 мм
Скорость движения ленты - 0
Мощность приводного двигателя - 75 кВт
Редуктор - Ц2У-400НМ-50-12У1
Усилие натяжения - 113200 Н.

Приводная станция 1.dwg

Техническая характеристика:
мощность электродвигателя 75 кВт
передаточное число редуктора 50
частота вращения вала 30 обмин
тормоз условно не показан

Спецификация Загрузочное устройство.dwg

Спецификация Приводная станция.dwg

Прокладка уплотнительная
Кольцо дистанционное
Шайба пружинная16 65Г
Манжета 1.1-140-170-1
Редуктор Ц2У-400НМ-50-12У1
Двигатель асинхронный

Роликоопора 1.dwg

Загрузочное устройство.dwg

Роликоопора 2.dwg

Спецификация Натяжная станция.dwg

Прокладка уплотнительная
Кольцо дистанционное
Шайба пружинная16 65Г
Шайба пружинная 24 65Г
Манжета 1.1-140-170-1

Спецификация Роликоопора холостой ветви.dwg

Натяжная станция.dwg

Техническая характеристика:
Усилие натяжения 113200 Н
Ход натяжного устройства 800 мм.

Спецификация Сборка.dwg

Роликоопора рабочей ветви
Роликоопора холостой ветви
Устройство загрузочное
Роликопора центрирующая

Волчков Записка по МНТ.doc

3. Дополнительные данные4
1. Определение теоретической производительности4
2. Определение ширины ленты.5
3. Определение параметров роликоопор.6
4 Расчет и выбор резинотканевой ленты.6
5. Определение распределённых масс.7
5.1. Распределённая масса груза.7
5.2.Распределённая масса вращающихся частей роликоопор.7
5.3.Распределённая масса резинотканевой ленты.7
6. Выбор коэффициентов сопротивлений движению и определение сил сопротивления в пункте загрузки.8
6.1. Коэффициенты сопротивления движению на рядовых роликоопорах8
6.2. Коэффициент сопротивления движению на отклоняющих барабанах установленных у приводного барабана и на перегибах8
6.3. Коэффициент сопротивления движению на барабанах с углом поворота ленты на 1808
6.4. Коэффициент сопротивления движению на выпуклом перегибе рабочей ветви8
6.4. Определение сопротивлению движению в пункте загрузки9
7. Тяговый расчет ленточного конвейера.9
7.1. Определение точек с минимальным натяжением10
7.2. Определение значений минимально допустимых натяжений в ленте на рабочей и холостой ветвях10
7.3. Определение сил сопротивления движению на характерных участках10
Определение тягового усилия13
Определение значения полного тягового коэффициента13
Определение необходимого угла обхвата лентой приводного барабана13
Расчет и выбор параметров барабана.13
Расчет вала приводного барабана.15
Расчет оси натяжного барабана.1
Расчет подшипников вала и оси2
Расчет натяжного устройства1
Проверка конвейера на самоторможение.1
Список использованной литературы3
Схема трассы конвейера приведена в техническом задании.
транспортируемый груз – руда железная крупнокусковая;
производительность ;
насыпная плотность =32;
размер типичного куска ;
коэффициент трения гравия по резине [3 c.27];
коэффициент трения гравия по стальным бортам [3 c.27];
угол естественного откоса [4 c. 24];
3. Дополнительные данные
Условия эксплуатации: тяжелые. Неотапливаемое помещение возможны большое количество абразивной пыли или повышенная влажность воздуха плохие освещенность и доступность для обслуживания. Но насыпная плотность и размеры куска соответствуют весьма тяжелым условиям. Поэтому примем весьма тяжелые условия работы. [1 c.10];
1. Определение теоретической производительности
Для реализации заданной производительности Q необходимо определить теоретическую производительность которая должна учитывать возможность неравномерной загрузки а также время необходимое на ремонт и обслуживание конвейера.
где =14 – коэффициент неравномерности загрузки
=085 – коэффициент использования машинного времени.
2. Определение ширины ленты.
Для реализации теоретической производительности необходимо знать 2 взаимосвязанных параметра конвейера: скорость ленты и ее ширину. При этом чем выше скорость тем меньшую ширину ленты мы можем использовать. Но при этом в конвейерах небольшой протяженности увеличивается число циклов перегибов на барабанах (это отрицательно сказывается на сроке службы ленты). При больших скоростях увеличиваются динамические нагрузки и сила сопротивления движению при перемещении крупнокусковых грузов а для пылевидных грузов увеличивается количество частиц поднимаемых с ленты сопротивлением воздуха. Применение промежуточных разгрузочных устройств также накладывает ограничения на скорость движения ленты.
Поэтому для определения ширины ленты скорость принимают с учётом опыта эксплуатации существующих машин по [1 с. 123]
Ширина ленты определяется:
где - коэффициент использования ширины ленты;
- угол насыпки груза на ленте;
- эмпирические коэффициенты;
- угол наклона боковых роликов;
Для крупнокусковых абразивных грузов [1c.123]. Примем .
Расчетное значение ширины ленты проверяется по гранулометрическому составу груза где для сортированных грузов имеем:
Из двух полученных значений ширины ленты берём большее и округляем до стандартного из нормального ряда. Выбираем B=1000 мм [1с.95].
Всвязи с тем что стандартное значение ширины ленты отличается от расчетного необходимо уточнить фактически необходимую скорость ленты:
Значение скорости округляем до ближайшего стандартного значения.
По ГОСТ 22644-77* выбираем .
Правильность выбора сочетания ширины ленты и ее скорости определяется значением коэффициента использования ширины ленты:
т.е. ширина ленты используется рационально перерасчет ширины ленты не требуется.
3. Определение параметров роликоопор.
3.1. Шаг установки роликоопор.
Для рабочей ветви шаг установки роликоопор выбирается в зависимости от ширины ленты В и насыпной плотности груза по [1 с.125].
Для холостой ветви шаг установки роликоопор равен .
3.2. Определние типа и диаметра роликов.
Диаметр роликов на рабочей ветви выбирается в зависимости от ширины ленты скорости ее движения и насыпной плотности груза. В целях унификации диаметр роликов на холостой ветви принимается равным диаметру роликов на рабочей ветви по [1 с.129 табл.2.2].
3.3.Определение массы вращающихся частей роликоопор.
Масса вращающихся частей трёхроликовой опоры рабочей ветви:
где и - эмпирические коэффициенты выбираются в зависимости от типа роликоопор. Для роликов тяжелого класса имеем .
Масса вращающихся частей однороликовой опоры холостой ветви:
4 Расчет и выбор резинотканевой ленты.
Отечественные резинотканевые ленты имеют многопрокладочную конструкцию: послойный тяговый каркас состоит из прокладок синтетической или комбинированной ткани. Нарезные прокладки укладывают основой по длине ленты пропитывают резиновой смесью и вулканизируют соединяя их в единое целое – тяговый каркас воспринимающий тяговое усилие. Прочность каркаса зависит от материала прокладок и их числа. Сверху снизу и с торцов каркас покрыт обкладками – слоем резины предохраняющим его от внешнего воздействия.
Выберем: число прокладок при В=650 мм . Примем (рис. 2) выберем ленту типа 1 (рассчитана на тяжелые и весьма тяжелые условия работы) из ткани ТК-200 из полиамидных нитей для которой толщина одной тяговой прокладки прочность на разрыв тягового каркаса . Толщина рабочей обкладки толщина нерабочей обкладки по [1 с.94-97].
Расчетная толщина ленты:
5. Определение распределённых масс.
5.1. Распределённая масса груза.
5.2.Распределённая масса вращающихся частей роликоопор.
5.3.Распределённая масса резинотканевой ленты.
6. Выбор коэффициентов сопротивлений движению и определение сил сопротивления в пункте загрузки.
6.1. Коэффициенты сопротивления движению на рядовых роликоопорах
6.2. Коэффициент сопротивления движению на отклоняющих барабанах установленных у приводного барабана и на перегибах
- у приводного барабана
6.3. Коэффициент сопротивления движению на барабанах с углом поворота ленты на 180:
6.4. Коэффициент сопротивления движению на выпуклом перегибе рабочей ветви
6.4. Определение сопротивлению движению в пункте загрузки
коэффициент внешнего трения по резинотканевой ленте [1 с.13табл.1.4];
коэффициент внешнего трения груза по стальным бортам [1 с.13табл.1.4];
мс – проекция составляющей средней скорости струи материала на направление движения ленты;
7. Тяговый расчет ленточного конвейера.
Трасса конвейера разбивается на характерные участки начиная с точки схода ленты с приводного барабана (рис. 4).
Рис.2 Характерные точки трассы
7.1. Определение точек с минимальным натяжением
На рабочей ветви минимальное натяжение находится в точке схода ленты с концевого барабана. На холостой ветви минимальное натяжение находится в точке схода с приводного барабана если выполняется неравенство
Т.к. условие не выполняется то примем минимальное натяжение холостой ветви в точке 1.
7.2. Определение значений минимально допустимых натяжений в ленте на рабочей и холостой ветвях.
7.3. Определение сил сопротивления движению на характерных участках.
Тяговый расчет выполняется методом обхода по контуру начиная с точки с минимальным натяжением на холостой ветви путем суммирования сопротивлений движению на характерных участках трассы.
Следовательно примем ;
После получения натяжения требуется уточнить фактически необходимое число прокладок в ленте:
- запас прочности ленты в зависимости от схемы трассы
- предел прочности на разрыв ткани каркаса
следовательно выбраное на предварительном этапе число прокладок оказалось верным следовательно прочность ленты обеспечена.
Т.к натяжение в 11 точке мы взяли равным то необходимо произвести перерасчет применив метод обхода против контура начиная с точки 11 (см рис.4).
По результатам расчетов построим диаграмму натяжений :
Определение тягового усилия
Необходимое тяговое усилие определяется по формуле:
Определение значения полного тягового коэффициента
Значение полного тягового коэффициента определяется по формуле
- коэффициент запаса привода по сцеплению;
- коэффициент сцепления ленты с поверхностью барабана (барабан футерован резиной).
Определение необходимого угла обхвата лентой приводного барабана
Необходимый угол обхвата для данного конвейера:
как видно данный привод имеет запас по сцеплению т.к. схема привода обеспечивает угол обхвата превышающий расчетный угол.
Расчет и выбор параметров барабана.
Расчет и выбор параметров барабана для конвейеров установленных на поверхности должен удовлетворять неравенству:
По расчетному значению диаметра барабана из ряда номинальных диаметров принимаем стандартное значение по ГОСТ 22644-77 [2.стр266].
Длина обечайки барабана:
Т.к. приняли что барабан футерован то диаметр футерованного барабана:
где - толщина футеровки на 1 сторону =025-1 мм
– соединительная муфта
– приводной барабан.
Требуемая мощность двигателя привода конвейера равна
где - КПД передач привода;
- КПД приводного барабана.
Установочная мощность электродвигателя равна
где - коэффициент запаса привода по мощности.
Частота вращения приводного барабана равна
Выберем электродвигатель АМУ280S4 мощностью 75 кВт с частотой 1470 обмин.
Определим передаточное отношение привода:
Выберем редуктор Ц2У-400 НМ с передаточным отношением U=50
Расчет вала приводного барабана.
Проведем расчет приводного вала в два этапа. На первом этапе по расчетным нагрузкам определим основные размеры вала – произведем проектный расчет. В данном случае он будет приближенным. Условие прочности будет иметь вид:
Где - приведенное напряжение МПа
- момент сопротивления расчетного сечения изгибу см3 (W=01d3)
- эквивалентный момент даН *см
=55 - допускаемое напряжение при изгибе для симметричного цикла МПа.
Эквивалентный момент можно определить по энергетической теории прочности
где Ми – изгибающий момент.
см – минимальный диаметр вала в наиболее опасном сечении.
Уточненный расчет. Вал приводного барабана испытывает изгиб от поперечных нагрузок создаваемым натяжением ленты (весом барабана можно пренебречь) и кручение от момента передаваемого на вал приводом. Суммарная поперечная нагрузка на вал равна:
Поскольку нагрузка передается на вал через ступицы то
Крутящий момент на барабан равен:
даНсм где -диаметр барабана.
Максимальный изгибающий момент равен:
- расстояние от центра опоры до середины ступицы см.
Изгибающий момент в сечении перед ступицей:
- расстояние от середины опоры до середины ступицы см.
Определим диаметр ступицы:
Также определим диаметр цапфы:
Далее вычертим приводной вал со всеми принятыми размерами посадками сопряжениями. Уточненный расчет заключается в определении фактического запаса прочности в опасном сечении.
- коэффициент запаса по нормальным напряжениям
- коэффициент запаса по касательным напряжениям
- допускаемый коэффициент запаса прочности принимается в пределах 15-25
В свою очередь для симметричного цикла:
и - пределы выносливости соответственно при изгибе и кручении МПа
и - амплитуды колебаний цикла при изгибе и кручении (и - моменты сопротивлений сечения соответственно изгибу и кручению);
и - эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении дла рассматриваемого сечения вала;
- масштабный фактор учитывающий изменение пределов выносливости при изгибе и кручении вследствие влияния абсолютных размеров вала.
Рассмотрим сечение I-I:
Фактический коэффициент запаса прочности равен:
Следовательно сечение удовлетворяет условию прочности.
Рассмотрим сечение II-II:
Расчет оси натяжного барабана.
Расчет оси ведется аналогично расчету вала только без учета кручения. В этом случае на этапе проектного расчета диаметр оси определяется по формуле:
- изгибающий момент даН *см
Уточненный расчет. Ось натяжного барабана испытывает изгиб от поперечных нагрузок создаваемым натяжением ленты (весом барабана можно пренебречь). Поперечная нагрузка на вал равна:
Поскольку нагрузка передается на ось через ступицы то
Расчет подшипников вала и оси
Расчет подшипников ведется по динамической грузоподъемности
- эквивалентная нагрузка на подшипник для конвейеров
- долговечность подшипника млн. оборотов
- долговечность подшипника в часах равная для тяжелых условий эксплуатации 5000 часов
n – частота вращения вала или оси обмин
Выбран подшипник 3003730 ГОСТ 5721-75 С=
Выбранный подшипник подходит.
Выбран подшипник 3003728 ГОСТ 5721-75 С=
Расчет натяжного устройства
Для обеспечения необходимого прижатия ленты к приводному барабану компенсации вытяжки и исключения недопустимого провисания ленты все ленточные конвейеры снабжаются натяжным устройством. Для данного конвейера применим грузовое натяжное устройство. Натяжное устройство рассчитывается по формуле:
и - усилия в ленте в точках набегания и сбегания на натяжном барабане
При определении веса груза натяжного устройства необходимо учитывать сопротивление перемещению тележки. Вес груза:
- сопротивление передвижению тележки ориентировочно 30-50 даН
Проверка конвейера на самоторможение.
В некоторых случаях при отключении привода для остановки конвейера возможно самопроизвольное обратное движение ленты под действием веса груза на наклонных участках. В этом случае привод должен снабжаться тормозом.
Для проверки берется наиболее неблагоприятный случай когда груз имеется только на наклонном участке. Тогда усилие стремящееся сдвинуть ленту вниз будет равно а сопротивление препятствующее обратному движению ленты составит
Тормозной момент необходимый для удержания барабана от обратного вращения определяется по формуле:
Тормоз устанавливается на быстроходном валу и выбирается по расчетному моменту на этом валу
- передаточное отношение редуктора
=1 - коэффициент запаса торможения при рабочем движении груза на наклонном участке вверх
Список использованной литературы
Зенков Р.Л. Ивашков И.И. Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение 1987. – 432с.
Шахмейстер Дмитриев Теория и расчет ленточных конвейеров
Шубин А.А. Расчет ленточного конвейера Методические указания по курсовому проектированию.
М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана 2004.– 35с.
Пособие по проектированию конвейерного транспорта. Ленточные конвейеры.
(к СНиП 2.05.07-85) Москва Стройиздат 1988.
Лекции 2008 г. Машины непрерывного транспорта.
Методические указания по курсовому проектированию «Машины непрерывного транспорта»