Наклонно - горизонтальный пластинчатый конвейер для транспортирования калийной руды

Stantsia_natyazhnaya.cdw

*- размеры для справок.
подшипниковые узлы заполнить
смазкой МЛИ412-3 ГОСТ 23258-78 (ЛИтол-24)
Регулировку натяжения производить винтами
Элементы металлоконструкции окрасить
Технические требования

Stantsia_privodnaya.dwg

*- размеры для справок
Подшипниковые узлы заполнить при сборке
смазкой МЛИ 412-3 ГОСТ 23258-78
Окрасить металлоконструкцию.
Технические требования

Spetsifikatsia_k_obschemu_vidu.spw

Конвейер пластинчатый
Пояснительная записка
Цепь пластинчатая М28
Болт фундаментный М16х150

Skhema_kinematicheskaya_2.cdw

Электродвигатель 4А112МВ6У3:
- частота вращения n=950 обмин;
- момент инерции ротора I=0
Муфта упругая втулочно-пальцевая:
- максимальный вращающий момент Т=125 Нм;
- момент инерции муфты I=0
- номинальная передаваемая мощность N=10 кВт;
- общее передаточное отношение U=112;
- максимальный вращающий момент Т=4000 Нм;
Звёздочка приводная:
- делительный диаметр D=650 мм;
- шаг зубьев t=160 мм;
- частота вращения n=8
Предаточное отношение ступени
Схема кинематическая
Кинематические параметры редуктора КЦ3-1300:

расчёт.docx

Эффективность производства его технический прогресс качество выпускаемой продукции во многом зависит от опережающего развития производства нового оборудования машин станков и аппаратов от всемирного внедрения технико-экономического анализа. Изделия машиностроения используются во всех отраслях промышленности транспорта сельского хозяйства и других сферах деятельности человека. От развития машиностроения в большой степени зависит дальнейший НТП в целом.
Основной задачей машиностроения является развитие знаний обеспечивающих непрерывное совершенствование технологических методов производства повышение производительности труда и качества продукции. Направление технологии машиностроения определяется задачей получения нужных обществу машин высокого качества изготавливаемых при минимальной себестоимости минимальных затрат производственных материалов и высокой производительности труда облегченного в максимально возможной степени и безопасного.
В широком смысле — комплекс объединяющий конвейеры и вспомогательное оборудование (напр. бункеры питатели и др.) технические средства управления производством работ а также технического обслуживания и ремонта. Области эффективного использования конвейерного транспорта: на подземных работах — перемещение угля калийных и марганцевых руд из забоя (а крепких руд—от дробильных комплексов) до пунктов перегрузки в другие транспортные средства или до обогатительной фабрики на поверхности; на открытых работах — перемещение до различных пунктов угля и мягких вскрышных пород разрабатываемых роторными экскаваторами а также крепких пород и руд после предварительного дробления.
Целесообразно применение конвейерного транспорта в технологических комплексах поверхности шахт и карьеров на дробильно-обогатительных и агломерационных фабриках и др. а также при перемещении грузов на значительное расстояния до мест потребления.
В России использование конвейерного транспорта началось на угольных шахтах в 1925г. с внедрением доставочных качающихся конвейеров. С середины 1950-х гг. конвейерный транcпорт широко внедряется на угольных калийных и марганцевых шахтах. На открытых работах в значительных масштабах конвейерный транcпорт применяется с середины 30-х гг.— угольные разрезы Богословского и Коркинского месторождений а также подмосковные гравийные карьеры. С 1958г. совместно с роторными экскаваторами конвейерный транcпорт начал использоваться для перемещения рыхлых пород на рудных карьерах а с 1974 внедрён на Ингулецком ГОКе для транспортирования предварительно дроблёной руды.
Комплекс конвейерного транспорта на угольных шахтах включает скребковые конвейеры в очистных забоях и в основном ленточные в участковых и магистральных выработках а также наклонных стволах. На карьерах наиболее распространены ленточные конвейеры а в поверхностных транспортных системах значительной протяжённости — ленточные и иногда ленточно-канатные. Достоинства конвейерного транспорта: поточность перемещения горной массы; высокая производительность (до 20 — 30 тыс. м3ч по рыхлой горной массе и 3—10 тыс. тч по горно скальной); возможность повышения (на 25—30% и больше) производительности выемочно-погрузочного и
отвального оборудования; относительно большая длина транспортирования (до 3—15 км одним ставом конвейера и 20—100 км конвейерной линией); возможность перемещения горной массы под углом до 18—20° что позволяет при подъёме горной массы из карьера сократить длину транспортирования по сравнению с ж.-д. и автомобильным транспортом соответственно в 6—8 и 3—4 раза. Кроме того конвейерный транспорт характеризуется относительно малой энергоёмкостью благоприятными условиями для автоматизации и централизованного управления повышением безопасности и улучшением условий труда. Эксплуатация конвейерного транспорта на открытых работах меньше зависит от климатических условий чем эксплуатация автотранспорта. Системы конвейерного транспорта могут работать при изменениях температуры воздуха от —40 до 50 °С. Недостатки: сложность транспортирования абразивных скальных грузов кусковатость которых для ленточных конвейеров не превышает 350—400 мм; ограниченные сроки службы и высокая стоимость конвейерной ленты (до 40% стоимости конвейера); сложность транспортирования липкой горной массы.
На калийных шахтах конвейерный транспорт широко применяется при камерно-столбовой и столбовой системах разработки. Осуществлена (напр. на Солигорских шахтах) конвейеризация от забоя до ствола или до поверхности. По блоковым выработкам калийная руда доставляется скребковыми конвейерами а по панельному штреку и магистральным выработкам — ленточными. На некоторых шахтах общая протяжённость ленточных конвейеров свыше 40 км. На марганцеворудных шахтах конвейеры применяют при разработке длинными столбами с заходками. В заходках по выемочным штрекам и по аккумулирующим штрекам марганцевая руда транспортируется ленточными конвейерами до погрузочного пункта локомотивной откатки или до околоствольного двора. При подземной разработке мощных залежей крепких руд конвейер эффективен для транспортирования предварительно дроблёной руды по наклонным стволам на поверхность. Применение конвейерного транспорта при подземной разработке крутопадающих залежей крепких руд позволяет сократить количество рудоспусков в отрабатываемых блоках и объём проходческих работ а также сроки подготовки и отработки блоков.
Цель и задачи курсового проектирования
Основная цель курсового проектирования – углубление и закрепление знаний теоретического материала по дисциплине «Горно-транспортные машины и подъёмные механизмы» развитие навыков их творческого применения для решения конкретных инженерных задач по механизации соответствующих операций в основных и вспомогательных процессах горного производства.
Поставленная цель реализуется путём решения следующих учебных задач:
Привить студентам навыки углубленного изучения и критического анализа новейших достижений и известных вариантов решения поставленной задачи основываясь на обзоре специальной литературы и других современных источниках информации.
Научить студентов определять современные тенденции научно-технического прогресса в области горно-транспортного и грузоподъёмного машиностроения использовать многокритериальные оценки качества конструктивных вариантов механизации при выборе технического решения аргументировано обосновывать принятые технические решения.
Продолжить развитие у студентов навыков самостоятельной работы с нормативно-справочной литературой и стандартами типовыми методиками расчёта проектных и конструктивных параметров разрабатываемых устройств.
Развивать у студентов навыки чёткого технически грамотного и последовательного изложения принятых проектных и конструкторских решений в пояснительной записке и графических конструкторских решений с соблюдением при их оформлении требований общегосударственных стандартов единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
Информационный обзор
Основные типы конвейеров
Пластинчатый конвейер служит для непрерывного транспортирования насыпных и штучных грузов по трассе расположенной в вертикальной плоскости или (при специальном исполнении) в пространстве. Тяговым элементом конвейера является одна или две цепи грузонесущим – жёсткий металлический пластмассовый деревянный или резино – тканевый настил (полотно) состоящий из отдельных пластин движущийся по направляющим путям. Действие динамических нагрузок на тяговые цепи ограничивает скорость их движения обычно до 125 мс однако при использовании цепи конвейер может иметь увеличенную длину при больших линейных нагрузках как с одним так и с несколькими приводами; крутые перегибы по сравнению с небольшими радиусами с повышенным углом наклона.
По конструкции настила тяговой цепи и расположению трассы различают пластинчатые вертикально – замкнутые конвейеры общего назначения (основной тип) и изгибающиеся конвейеры с пространственной трассой. К специальным пластинчатым конвейерам относят разливочные машины для транспортирования и охлаждения жидкого металла эскалаторы пассажирские конвейеры и конвейеры с настилом сложного профиля.
Известны пластинчатые конвейеры фирмы Беумер (ФРГ) у которых тяговым элементом служит резинотросовая лента; к ленте через специальные привулканизнрованные подкладки крепится коробчатый настил. На рабочей ветви лента с настилом опирается на прямые роликоопоры а обратная ветвь движется по рельсам на катках прикрепленных к стенкам настила. Применение ленты позволяет увеличить скорость конвейера снизить массу и износ ходовой части и повысить плавность движения. Недостатками такой конструкции являются сложность ходовой части и повышенное рабочее натяжение из-за применения фрикционного привода.
Пластинчатые конвейеры общего назначения
Общее устройство и области применения
Пластинчатый конвейер (рис. 1) имеет станину 5 по концам которой установлены две звездочки — приводная 2 с приводом 9 и натяжная 7 с натяжным устройством 8. Бесконечный настил 3 состоящий из отдельных металлических или реже деревянных пластин прикреплен к одной или двум тяговым цепям 4 которые огибают концевые звездочки и находятся в зацеплении с их зубьями. Вертикально замкнутые тяговые цепи снабжены опорными катками и движутся вместе с настилом по направляющим путям станины 5 вдоль продольной оси конвейера.
Конвейер загружается через одну или несколько воронок 6 в любом месте трассы а разгружается через концевую звездочку и воронку 1. Промежуточная разгрузка возможна только для пластинчатых конвейеров с безбортовым плоским настилом.
Пластинчатые конвейеры применяют для транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях различных насыпных и штучных грузов в металлургической химической угольной энергетической машиностроительной и многих других отраслях промышленности а также для перемещения изделий от одного рабочего места к другому по технологическому процессу при поточном производстве. Часто на пластинчатом конвейере одновременно с транспортированием грузы-изделия подвергаются технологическим операциям — закалке отпуску охлаждению мойке окраске сборке контролю и т. п. На пластинчатых конвейерах в отличие от ленточных перемещают более тяжелые крупнокусковые абразивные (руда камень и т. п.) а также горячие (поковки отливки и т. п.) грузы.
Преимуществами пластинчатых конвейеров являются возможность транспортирования тяжелых крупнокусковых и горячих грузов при больших производительности (до 2000 ч и более) и длине перемещения (известны установки длиной до 2 км) вследствие высокой прочности тяговых цепей и возможности применения промежуточных приводов; спокойный и бесшумный ход; возможность непосредственной загрузки (самопитания) из бункеров без применения питателей широкое разнообразие трасс перемещения грузов (рис. 2) с более крутыми по сравнению с ленточными конвейерами наклонами (до 35-б0:) и меньшими радиусами переходов (5-8 м) с одного направления на другое. К недостаткам пластинчатых конвейеров относятся значительные массы настила и цепей и повышенная их стоимость усложненная эксплуатация из-за большого числа шарнирных сочленений деталей цепей.
Рисунок 1 – Пластинчатый конвейер
Пластинчатые конвейеры классифицируют по конструкции настила конфигурации трассы и назначению. По назначению различают стационарные и передвижные конвейеры. Последние используют обычно как погрузочные и перегрузочные машины самоходные и несамоходные.
Основные параметры (ширина и тип настила) стационарных пластинчатых конвейеров общего назначения установлены ГОСТ 22281-76.
Рисунок 2 – Схемы трасс пластинчатых конвейеров: а – горизонтальная; б – наклонная; в – горизонтально-наклонная; г и д – сложная комбинированная; е – положение груза на наклонном участке.
Тяговым элементом пластинчатых конвейеров служат две пластинчатые катковые цепи (ГОСТ 588 — 81) с шагом 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800 мм одна (только для конвейеров легкого типа шириной до 400 мм) или две втулочные или роликовые цели (ГОСТ 588 — 81) и круглозвенные цепи.
У катковых цепей катки служат опорными элементами при помощи которых силы тяжести настила и транспортируемого груза передаются на направляющие пути конвейера. Катки бывают с ребордами и без них на подшипниках скольжения или качения: последние применяют для конвейеров тяжелого типа.
В конвейерах с втулочными и роликовыми цепями опорными элементами служат стационарные ролики укрепленные на станине; по ним гранями своих звеньев движутся цени конвейера (рис. 3 в и 4). Конвейеры этого типа (рис. 4) с настилом шириной 800; 1000 и 1200 мм часто применяют для транспортирования горячих грузов; при этом для смазывания стационарных роликов используют централизованную смазочную систему.
Известны также конструкции конвейеров с бескатковыми пластинчатыми и круглозвенными цепями у которых настил поддерживается отдельными катками на сквозных осях прикрепленных к звеньям цепи или к настилу через 400 — 800 мм. Такие выносные катки легко обслуживать ремонтировать и смазывать для их замены не требуется снимать цепи.
В специальных конвейерах легкого типа для транспортирования легких штучных грузов (например деталей машин бутылок) с петлевым плоским настилом шириной 80; 100; 160 и 200 мм можно объединять цепи с настилом; такой насгил скользит по металлическим или пластмассовым направляющим нулям.
Настил является грузонесущим элементом пластинчатого конвейера; он выполняется с бортами и без них и имеет различную конструкцию в зависимости от характеристики транспортируемого груза. ГОСТ 22281-76 предусматривает следующие разновидности настила пластинчатых конвейеров (см. рис.3): безбортовой плоский разомкнутый с катками (см. рис.3 а и 6) и без катков (см. рис. 3 в); плоский сомкнутый ПС с катками (см. рис.3. г); безбортовой волнистый В (см. рис..3); бортовой волнистый БВ (см. рис.3 е) и коробчатой мелкий КМ и глубокий КГ (рис.3. ж и з).
Рисунок 3 – Настилы пластинчатых конвейеров: а и б - плоский разомкнутый безбортовый с катками; в – без катков; г – плоский сомкнутый бортовой; д – волнистый безбортовый; е –бортовой; ж и з - мелкий и глубокий коробчатые.
Рисунок 4 – Поперечное сечение конвейера со стационарными опорными роликами
Плоский (гладкий) настил изготовляют из деревянных планок или стальных пластин .Для надежного положения транспортируемых грузов (например цилиндрической формы) настил иногда снабжают фасонными накладками - упорами. Настилы волнистый (безбортовый и бортовой) бортовой плоский глубокий и коробчатый штампуют из стальных листов толщиной 4-10 мм.
Безбортовой настил применяют для транспортирования штучных грузов. Чтобы предохранить груз от выпадания иногда особенно на участке загрузки устанавливают вдоль настила неподвижные борта из досок или стальных полос. При неподвижных бортах безбортовые плоский сомкнутый и волнистый настилы применяют для насыпных грузов бортовые плоский и волнистый настилы — для насыпных и штучных грузов (например для горячею литья) а бортовые коробчатые настилы - исключительно для насыпных грузов при больших узлах наклона (до 45-60 ) и высокой производительности. Пластины пастила крепят на болтах заклепках или приваривают к специальным уголкам прикрепляемым к пластинам тяговых цепей. Тяговые цепи соединяют друг с другом жесткими пластинами настила или сквозными осями которые располагают через один- три шага цени. Направление движения настила должно строго соответствовать стрелкам указанным на рис. 3; в противном случае возможно попадание груза между пластинами настила и его повреждение.
Для транспортирования стальных листовых отходов кузнечно-прессового производства и элементной металлической стружки применяют бортовой плоский сплошной настил с петлевым шарнирным соединением пластин.
Основными размерами настила (см. .3) являются ширина В и высота h бортов если они имеются. По ГОСТ 22281—76 настилы изготовляют- с номинальной шириной 400 500 650 800. 1000 1200 1400 и 1600 мм и высотой борга 80 100 125 160 200 250 315. 355 400 450 и 500 мм.
Угол наклона пластинчатого конвейера определяется характеристикой транспортируемого груза и типом настила.
Для насыпных грузов при коробчатом пастиле = 45 - 60° однако при больших углах наклона (более ) производительность конвейера заметно снижается поскольку груз надежно удерживается только в пределах высоты упорной стенки пастила.
Для транспортирования штучных грузов при наличии на настиле поперечных грузоудерживающих планок угол наклона конвейера может быть повышен до если линия действия силы тяжести груза будет находиться внутри опорной поверхности .
Привод пластинчатого конвейера - угловой или прямолинейный (гусеничный). Он состоит из приводных звездочек передаточного механизма и электродвигателя. В конвейерах с наклонной или комбинированной трассой у которых возможпо самопроизвольное движение ходовой части при случайном отключении электродвигателя или нарушении кинематической связи в передаточном механизме устанавливают стопорное устройство храпового или роликового типа или электромагнитный тормоз. Приводные звездочки углового привода обычно имеют пять - восемь зубьев; изготовляют их литыми из стали или редко из чугуна а также составными - с литым корпусом из чугуна и венцом из листовой стали. Профиль зуба звездочек регламентирован ГОСТ 592-75. Для обеспечения единства передачи тягового усилия и ликвидации возможности перекоса цепей приводные звездочки закрепляют на приводном валу так чтобы взаимное расположение зубьев у обеих звездочек было строго одинаковым.
Передаточным механизмом привода является один редуктор или редуктор с дополнительной зубчатой или цепной передачей. При необходимости плавного регулирования скорости в передаточный механизм между электродвигателем и редуктором устанавливают вариатор скорости. Известно применение гусеничных приводов с электромагнитным захватом звеньев цепи конвейера. Для этого на приводной гусеничной цепи укрепляют электромагниты которые обесточиваются при подходе к приводной звёздочке.
Длинные и тяжело нагруженные конвейеры выполняют с несколькими приводами. Известны пластинчатые конвейеры длиной до 2 км с девятью приводными гусеничными механизмами.
Натяжное устройство конвейеров — винтовое или пружинно-винтовое устанавливается на концевых звездочках (рис. 5). Ход натяжного устройства X = 320 – 1000 мм принимается в зависимости от шага тяговой цепи (обычно
Рисунок 5 – Натяжные устройства: а – винтовое; б – пружинно-винтовое.
не менее 1.6 — 2 шага). Одну из звездочек натяжного устройства закрепляют на валу па шпонке а другую - свободно для возможности самоустановки по положению шарниров цепи.
Станину конвейера как правило изготовляют из угловой или швеллерной стали . Концевые части выполняют в виде отдельных рам для привода и натяжного устройства а среднюю часть (рис. 6) для опоры настила — в виде отдельных секций металлоконструкции длиной по 4-6 м. В качестве опорных (направляющих) путей для ходовых катков цепей служат уголки 1 дня
конвейеров легкого типа и швеллеры или узкоколейные рельсы — для конвейеров тяжелого типа. На криволинейных секциях над путевыми профилями устанавливают контршины 2. На конвейерах поточной линии у станины средней части и цепи рабочей ветви размещают предохранительные ограждения и сиденья для рабочих.
Рисунок 6 – Металлоконструкция секций станины пластинчатого конвейера
Изгибающиеся пластинчатые конвейеры
Изгибающиеся пластинчатые конвейеры могут перемещать насыпные и штучные грузы по трассе с перегибами пастила как в вертикальной так и в горизонтальной плоскостях . Это свойство конвейера достигается применением специальной цепи и настила обеспечивающих пространственную гибкость. Изгибающиеся пластинчатые конвейеры применяют в угледобывающей промышленности для транспортирования угля в криволинейных выработках а также в других отраслях для перемещения самых различных насыпных и штучных грузов в том числе для транспортирования багажа в современных аэропортах. Основное преимущество пространственных конвейеров — обеспечение безперегрузочного транспортирования грузов сложной пространственной трассе одним конвейером вместо нескольких прямолинейных конвейеров с перегрузками груза. Их недостаток — сложность конструкции и эксплуатации.
Тяговым элементом изгибающихся конвейеров служат одна или две специальные пластинчатые или круглозвенные (с длинными звеньями) и двухшарнирные цепи.
Настил конвейера имеет разнообразную конструкцию; его делают из стальных листов или чаше из металлических пластин с резиновыми элементами. имеющими плоские участки и фигурные складки . На плоских участках настил (его называют также складчатой лентой) при помощи стальных
пластин прикрепляют к звеньям тяговой цепи. Наличие эластичных складок позволяет выполнять конвейеры с малыми радиусами поворота в горизонтальной плоскости а наличие выступов-складок — с большим углом наклона (до 60°). Настил конвейера снабжается катками диаметром 50— 100 мм: опорными - с горизонтальной и направляющими - с вертикальной осями вращения. Опорные катки движутся по полкам ходовых путей воспринимают вертикальные нагрузки и обеспечивают движение настила на горизонтальных и наклонных участках расположенных в вертикальной плоскости как у обычного пластинчатого конвейера. Катки с вертикальной осью вращения обкатываясь внутри 'или снаружи криволинейных направляющих путей обеспечивают поворот настила в горизонтальной плоскости.
Радиусы горизонтальных поворотов для одноцепных конвейеров 4-7.5 м для двухцепных 10 – 15 м. Ширина настила 400 — 1400 мм. Промежуточная (кроме концевой) разгрузка на прямолинейном участке конвейеров может выполняться путем наклона настила; длина участка разгрузки на одну сторону 55-65 м на две стороны — 8 м. Привод — угловой на концевых звездочках или гусеничный на прямолинейных участках. Приводная звездочка имеет 8-12 зубьев. Значительное распространение получили многоприводные конвейеры. Натяжное устройство - пружинно-винтовое.
Рисунок 8 – Пространственный пластинчатый конвейер
Разливочная машина представляет собой конвейер в котором движущийся настил состоит из литых мульд (рис.9) последовательно заливаемых из ковша жидким металлом мри медленном движении конвейера.
Длину и скорость конвейера выбирают такими чтобы к моменту подхода мульд к концу конвейера залитый металл успел затвердеть и охладиться дотакого состояния при котором его в виде чушек можно разгрузить с конвейера на склад или на железнодорожную платформу. Для регулирования скорости в приводе конвейера устанавливают вариатор.
Разливочные машины применяют для разливки цветных металлов (меди олова свинца) а также чугуна в доменных цехах металлургических заводов.
Разливочная машина для чугуна состоит обычно из двух расположенных параллельно наклонных конвейеров длиной 40—43 м: шаг мульд - 315 мм; масса чушки — 50 кг: скорость движения мульд 03—02 мс; производительность машины — около 120 тч Для ускорения охлаждения залитые мульды поливают водой.
Разработка конструкции изделия
1. Описание конструкции изделия
Проектируемый конвейер предназначен для транспортирования калийной руды. Трасса конвейера имеет наклонно-горизонтальную форму с углом наклона . В качестве тягового элемента применены две пластинчатые цепи.
Натяжение тягового элемента конвейера осуществляется пружинно-винтовым винтовым натяжным устройством.
Рисунок 10 – Геометрическая схема проектируемого конвейера
2.1.Предварительный расчёт определения параметров пластинчатого конвейера
Исходные данные для проектирования
Тип проектируемого конвейера – пластинчатый;
Транспортируемый материал – калийная руда;
Длина горизонтального участка – 5 м;
Производительность – 90
Длина транспортирования – 10 м;
Расположение привода – параллельное;
Условия работы конвейера – средние.
Определение ширины настила
Для проектируемого пластинчатого конвейера примем настил с бортами высотой h = 100 мм.
Требуемая ширина настила:
где = 90 тч - производительность конвейера;
= 03 мс - скорость конвейера;
средняя насыпная масса калийной руды;
= - угол естественного откоса груза в покое;
- коэффициент угла наклона конвейера [1 с. 174];
= 01 м - высота борта;
угол наклона наклонного участка конвейера;
- коэффициент использования высоты борта [1с.174].
Из ряда ГОСТ 22281-76 принимаем ближайшее большее значение ширины настила
Окончательно принимаем бортовой волнистый настил с областью применения для транспортирования насыпных и штучных грузов с высотой борта = 100 мм и шириной настила
Так как груз мелкокусковой то проверка настила по гранулометрическому составу груза не требуется.
Предварительный тяговый расчёт
Максимальное натяжение цепей по которому производим их выбор и определяем размеры элементов рассчитываем путём последовательного нахождения сопротивлений на участках начиная от точки наименьшего натяжения.
Минимальное натяжение:
Определение линейных сил тяжести
Линейная сила тяжести настила вместе с цепями:
где В = 05 м – ширина настила;
А = 600 – табличный коэффициент бортового настила [1табл. 5.3 с. 175];
Линейная сила тяжести груза:
Максимальное натяжение цепи:
где минимальное натяжение холостой ветви для цепных конвейеров;
длина горизонтальной проекции грузовой ветви конвейера;
длина горизонтальной проекции холостой ветви конвейера;
где коэффициент сопротивления холостой ветви для цепи движущейся качением.
высота подъёма конвейера.
Выбор тягового органа
Выбор тягового органа отвечающего по прочности и по расчётному натяжению производим по расчётному усилию:
где максимальное статическое натяжение цепи;
динамическое натяжение цепи вызванное неравномерностью её хода;
число зубьев звёздочки;
ускорение свободного падения;
для конвейеров длиной менее 25 м;
Усилие приходящееся на одну цепь:
где коэффициент неравномерности распределения усилий между тяговыми цепями:
Исходя из рассчитанного усилия приходящегося на одну цепь предварительно выбираем пластинчатую цепь М28 с опорными катками со следующими параметрами:
шаг цепи t = 160 мм;
диаметр валика d = 7 мм;
ширина цепи b = 56 мм;
разрушающая нагрузка = 28 кН;
масса 1 м.п. = 115 кг.
2.2.Проверочный расчёт
Расчётная максимальная производительность конвейера
Подробный тяговый расчёт
Определение натяжений тягового органа производим методом обхода трассы по точкам от точки с наименьшим натяжением по ходу движения цепей.
Наименьшее натяжение возможно в точке 1 или 3; в точке 1 при без учёта сопротивления на криволинейных участках и в точке 3 при
Таким образом минимальное натяжение будет в точке 1.
Тяговое усилие на приводных звёздочках:
Рисунок 11 - Схема натяжений тягового органа пластинчатого конвейера
Сопротивление от перегиба на отклоняющем устройстве:
где диаметр начальной окружности звёздочки;
коэффициент трения в шарнирах без смазки;
диаметр валика цепи;
Сопротивление от перегиба на приводной звёздочке
Сопротивление подшипников приводного вала:
коэффициент сопротивления в подшипниках;
Определение мощности привода конвейера:
2.3. Выбор тягового органа
Расчёт усилий в цепи
Удельное давление в цапфах:
где коэффициент учитывающий кратковременность действия динамических нагрузок;
Расчёт по пусковому режиму:
где коэффициент кратности пускового момента;
где коэффициент неравномерности распределения усилий между тяговыми цепями;
Расчёт запаса прочности цепи:
где разрывное усилие цепи;
Выбранная предварительно цепь М28 удовлетворяет требованиям по нагрузкам рассчитанным в подробном тяговом расчёте.
2.4. Выбор электродвигателя
Исходя из требуемой мощности привода проектируемого конвейера = кВт выбираем из каталога электродвигатель общего применениясо следующими параметрами:
Типоразмер двигателя
Момент инерции ротора кг
2.5. Подбор редуктора
Определим угловую скорость ведущего вала:
Определим частоту вращения ведущего вала:
Определим необходимое передаточное отношение редуктора:
Из каталога выбираем трёхступенчатый коническо-цилиндрический редуктор КЦ2 – 500 со следующими параметрами:
Рисунок 17 – Габаритные параметры редуктора КЦ2 - 1300
Передаточное отношение выбранного редуктора составляет
Определим действительную скорость движения цепи:
Действительная производительность:
2.6. Расчёт ведущего вала
Проектировочный расчёт ведущего вала
Для изготовления ведущего вала скребкового конвейера выбираем материал сталь 45.
Твердость вала: НВ = 350 .
Найдём диаметр вала:
вращающий момент на ведущем валу конвейера;
В соответствии с рядом стандартных размеров внутренних колец подшипников выбираем минимальный диаметр вала
Проверочный расчёт ведущего вала
Определяем окружную силу действующую со стороны звёздочки на вал:
где Т – вращающий момент передаваемый от тихоходного вала редуктора на ведущий вал конвейера;
Определяем радиальную силу действующую со стороны звёздочки на вал:
где передаваемая мощность на вал конвейера двигателем;
скорость движения цепи;
угол зацепления в цепной передаче;
Определяем окружную силу действующую на вал со стороны зубчатой муфты:
где T – передаваемый момент через муфту;
m = 4 – модуль зубьев зубчатой муфты;
z = 54 – число зубьев полумуфты;
Определяем радиальную силу действующую на вал со стороны зубчатой муфты:
Определение опорных реакций в горизонтальной плоскости.
Определим опорную реакцию в точке В:
Определим опорную реакцию в точке A:
Определим изгибающие моменты в сечении :
при = 0330 - так как балка обращена выпуклостью вверх то на эпюре значение изгибающего момента откладываем в отрицательном направлении;
при = 1092 - так как балка обращена выпуклостью вниз то на эпюре значение изгибающего момента откладываем в положительном направлении.
Определение опорных реакций в вертикальной плоскости.
при = 00825 - так как балка обращена выпуклостью вверх то на эпюре значение изгибающего момента откладываем в отрицательном направлении;
при = 686 - так как балка обращена выпуклостью вниз то на эпюре значение изгибающего момента откладываем в положительном направлении.
Определим суммарные изгибающие моменты на участках вала:
Определим вращающие моменты на участках вала:
Определим эквивалентные моменты на участках вала:
Рисунок 13 – Схема нагружения ведущего вала пластинчатого конвейера
В соответствии с построенными эпюрами определяем опасное сечение вала которое находится в месте действия максимального усилия. Для ведущего вала конвейера таким местом является сечение 3 в котором эквивалентный момент составляет .
Определяем критический диаметр ведущего вала:
Выбранный предварительно диаметр вала удовлетворяет условию прочности.
2.7. Подбор подшипников качения
Производим расчет роликового сферического радиального подшипника 3053111 ГОСТ 24696 - 81 по динамической грузоподьёмности.
Рисунок 14 - Роликовый сферический радиальный подшипник 3053111
Эквивалентная динамическая нагрузка
где - коэффициент радиальной нагрузки на валу;
- коэффициент вращения кольца ( при вращении относительно нагрузки внутреннего кольца);
- радиальная нагрузка на подшипник;
- коэффициент осевой нагрузки;
- осевая нагрузка на подшипник;
- коэффициент безопасности;
- коэффициент влияния температуры ().
Так как то расчет долговечности ведем по подшипнику установленном в опоре А.
Определяем срок службы подшипника:
где - частота вращения вала;
- динамическая грузоподъемность подшипника ;
- показатель степени ( для роликовых подшипников);
Расчётный срок службы выбранного подшипника 3053111 достаточен что позволяет его установить в опорах ведущего и натяжного валов проектируемого конвейера.
2.8. Подбор соединительных муфт
Подбор упругой втулочно-пальцевой муфты
Для соединения вала двигателя и быстроходного вала редуктора установленных на одном уровне применяем упругую втулочно-пальцевую муфту.
Муфту выбираем по диаметру соединяемых валов и расчётному моменту
который должен находиться в пределах номинального.
Определим расчётный вращающий момент:
где вращающий момент на быстроходном валу редуктора;
К =12 – коэффициент динамичности работы привода;
номинальный вращающий момент муфты.
На быстроходный вал редуктора устанавливаем упругую втулочно-пальцевую муфту со следующими параметрами:
номинальный вращающий момент;
n =4600 обмин – максимальная частота вращения;
D = 120 мм – диаметр фланца полумуфты;
L = 165 мм – длина муфты;
мм – диаметр пальца;
Z = 4– количество пальцев.
Рисунок 15 – Муфта упругая втулочно-пальцевая
Подбор зубчатой муфты
Для соединения выходного вала редуктора с исполнительным механизмом применяют обычно компенсирующие муфты. Ими соединяют валы имеющие незначительные смещения – осевые радиальные и угловые.
Выбранная зубчатая муфта обладает следующими параметрами:
= 4 000 Нм – номинальный вращающий момент;
n = 4 800 обмин – максимальная частота вращения;
D = 170 мм – диаметр фланца;
диаметр внешней обоймы;
диаметр внутренней обоймы;
B = 38 мм – ширина фланца;
b = 15 мм – ширина зубчатого венца;
посадочный диаметр полумуфты;
m = 25 мм – модуль зубьев;
Z = 38 – число зубьев.
Рисунок 16 – Муфта зубчатая
2.9. Расчёт шпоночных соединений
На валы привода ленточного конвейера устанавливаем шпонки по ГОСТ 23360 – 78.
Размеры шпонки b h определяем в зависимости от диаметра вала. Длина шпонки принимается согласно ГОСТу в зависимости от длины ступицы.
Условие прочности на смятие шпонки:
где вращающий момент на валу;
глубина шпоночного паза на валу;
допускаемое напряжение на смятие шпонки.
Расчет шпоночных соединений электродвигателя с быстроходным валом редуктора
Предварительно выбираем шпонки со следующими параметрами:
Выбранная шпонка удовлетворяет условию смятия и подходит для применения в данном соединении.
Расчет шпоночного соединения тихоходного вала редуктора с ведущим валом конвейера
Предварительно выберем шпонку со следующими параметрами:
Расчет шпоночных соединений ведущей звёздочки с приводным валом конвейера
2.10. Расчёт натяжного устройства
Для натяжения тяговой цепи выбираем пружинно-винтовое устройство т.к. длина конвейера не превышает 20 м.
Ход натяжного устройства принимаем
Расчётное усилие в одной пружине с учётом равномерного распределения нагрузки:
где коэффициент запаса;
Расчёт натяжных винтов
Определяем диаметр винта из условия что напряжения возникающие в материале винта меньше предельно допустимых для данного материала винта.
В качестве материала винта выбираем сталь 40Х ([
Определим минимально допустимый диаметр резьбы натяжного винта:
Принимаем диаметр резьбы ходового винта 130 мм.
2.11. Подбор тормозного устройства
Определение тормозного момента
где линейная сила тяжести транспортируемого груза;
суммарная высота подъёма груза;
коэффициент возможного уменьшения сопротивления на трассе конвейера;
окружное усилие на звёздочках;
начальный диаметр приводной звёздочки;
общий КПД механизмов привода.
Так как момент приводной звёздочки имеет отрицательное значение следовательно нет необходимости устанавливать останов на ведущий вал конвейера.
2.12. Назначение посадок в сопряжениях
Номинальным размером называют размер изделия полученный по расчёту или выбранный по конструктивным соображениям. Изготовленные изделия всегда имеют некоторые отклонения от начального размера.
Для того чтобы изделие отвечало своему целевому назначению его размеры должны выдерживаться между двумя допустимыми предельными размерами разность которых образует допуск. Зону между наибольшими и наименьшими предельными размерами называют полем допуска.
К различным соединениям предъявляют неодинаковые требования к условиям точности. Поэтому система допусков содержит 19 квалитетов: 01 0 1 2 17 (в порядке убывания точности). Характер соединения деталей называют посадкой. Посадку характеризует разность размеров деталей до сборки. Посадки могут обеспечить в соединении зазор и натяг. Посадки характеризуются наибольшими зазорами Sшах и натягом Nmах.
Деталь у которой положение поля допуска остаётся без изменения и не зависит от вида посадки называют основной деталью системы. Если этой деталью является отверстие то соединение выполнено в системе отверстия.
Основные отклонения обозначают буквами латинского алфавита:
—для отверстий — прописными А В С и т.д.
—для валов — строчными а в с и т.д.
Преимущественно назначают посадки в системе отверстия с основным отверстием Н у которого ЕУ = 0.
Для посадок с зазором рекомендуют применять неосновные валы
Для переходных посадок—js r m n;
Для посадок с натягом— h r s.
С учётом рекомендаций посадки на вал для:
приводных и натяжных звёздочек –
муфты упругой втулочно-пальцевой -
внутренних колец подшипников – ;
манжетных уплотнений
Шейки валов необходимо выполнить с отклонением вала по k6 отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников (точность подшипника нормальная) -
Крышки подшипников с корпусом -
Допуск формы и расположения поверхностей указываем условными обозначениями по ГОСТ 2.308-79.
Шероховатость поверхностей по ГОСТ 2309-73.
Rа - среднее арифметическое отклонение профиля.
Rz - высота неровностей профиля по 10 точкам.
Rmax - наибольшая высота неровностей профиля.
Параметр Rа является основным для деталей в машиностроении. Шероховатость Rа(мкм) рекомендуется:
—торцы валов для базирования;
; 16—поверхности рабочие на шпоночных пазах вала и ступицы;
; 16—поверхности валов под подшипники и ступицы зубчатых колёс муфт шкивов.
; 063—поверхности валов под резиновые манжеты;
—нерабочие поверхности.
В данном курсовом проекте разработана конструктивная схема наклонно - горизонтального пластинчатого конвейера для транспортирования калийной руды на 10 метров обеспечивающего производительность 90 т ч.
Наклонно - горизонтальный пластинчатый конвейер оборудован приводом с электродвигателем 4А112МВ6У3 мощностью 4 кВт и частотой вращения 950 оборотов в минуту а также коническо-цилиндрическим трёхступенчатым редуктором типа КЦ2 - 1300.
Тяговым элементом рассчитанного конвейера являются две пластинчатые катковые цепи М28. Для натяжения цепи использована винтовая конструкция натяжного устройства.
Список использованных источников.
Спиваковский А.О. Транспортирующие машины: учеб. пособие для вузов. А.О. Спиваковский В.К. Дьячков. – 3-е изд. перераб. – М.: Машиностроение 1983. – 487 с.
Зенков Р.Л. Машины непрерывного транспорта Р.Л. Зенков И.И. Ивашков Л.Н. Колобов. – М.: Машиностроение 1980. – 304 с.
Р.Л. Зенков А. Н. Гнутов В.К. Дьячков Ю. А. Пертен Р. А. Волков. Конвейеры: справочник – Л.: Машиностроение 1984. 367 с.
Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций: учеб. пособие для втузов М.П. Александров (и др.); под ред. М.П. Александрова Д.Н. Решетова. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1987. – 122с: ил.
Транспортирующие машины. Атлас конструкций: учеб. пособие для вузов А.О. Спиваковский ( и др.). – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1971. – 155 с.: ил.

Spetsifikatsia_k_obschemu_vidu.dwg

Конвейер пластинчатый
Пояснительная записка
Цепь пластинчатая М28
Болт фундаментный М16х150

Stantsia_natyazhnaya.dwg

*- размеры для справок.
подшипниковые узлы заполнить
смазкой МЛИ412-3 ГОСТ 23258-78 (ЛИтол-24)
Регулировку натяжения производить винтами
Элементы металлоконструкции окрасить
Технические требования

Obschy_vid.dwg

Техническая характеристика конвейера:
Длина транспортирования груза
Транспортируемый материал калийная руда
Тип пластинчатая катковая М28
Вид : волнистый бортовый
Передаточное число 112
Конвейер пластинчатый

Spetsifikatsia_k_privodnoy.spw

Stantsia_privodnaya.cdw

*- размеры для справок
Подшипниковые узлы заполнить при сборке
смазкой МЛИ 412-3 ГОСТ 23258-78
Окрасить металлоконструкцию.
Технические требования

содержание.docx

Информационный обзор .. 7
Разработка конструкции изделия .. .16
1. Описание конструкции изделия .. ..16
2.1. Предварительный расчёт определения параметров пластинчатого конвейера 16
2.2. Проверочный расчёт . .19
2.3. Выбор тягового органа . .21
2.4. Выбор электродвигателя .. .21
2.5. Подбор редуктора . 22
2.6. Расчёт ведущего вала .. ..23
2.7. Подбор подшипников качения по динамической грузоподъёмности ..28
2.8. Подбор муфт соединительных .. .. .29
2.9. Расчёт шпоночных соединений .. ..31
2.10. Расчёт натяжного устройства .32
2.11. Подбор тормозного устройства ..33
2.12. Назначение посадок в сопряжениях . .33
Список использованных источников ..36

Skhema_kinematicheskaya_2.dwg

Электродвигатель 4А112МВ6
- момент инерции ротора
Муфта упругая втулочно-пальцевая:
максимальный вращающий момент Т=125 Нм;
- момент инерции муфты
- номинальная передаваемая мощность
- общее передаточное отношение
- максимальный вращающий момент Т=4000 Нм;
- момент инерции муфты
Звёздочка приводная:
- делительный диаметр
Предаточное отношение ступени
Схема кинематическая
Кинематические параметры редуктора КЦ3-1300:

Spetsifikatsia_k_natyazhnoy.spw

Obschy_vid.cdw

Техническая характеристика конвейера:
Длина транспортирования груза
Транспортируемый материал калийная руда
Тип пластинчатая катковая М28
Вид : волнистый бортовый
Передаточное число 112
Конвейер пластинчатый