Пластинчатый конвейер

КП_МНТ_СПЕЦ_ОВ.cdw

Пояснительная записка
Болт М12 ГОСТ 7798-70
Болт М30 ГОСТ 7798-70
Гайка М12 ГОСТ 5915-70
Гайка М30 ГОСТ 5915-70
Шайба 12А ГОСТ 11371-78
Шайба 30А ГОСТ 11371-78
Шайба 12 65Г ГОСТ 6402-70
Шайба 30 65Г ГОСТ 6402-70
Цепь ПВКГ112 ГОСТ588-81

КП_МНТ_ПРИВ_СТ.dwg

Технические характеристики
Мощность электродвигателя
Частота вращения электродвигателя
Крутящий момент на приводном валу
Передаточное число редуктора 25

КП_МНТ_ОВ1.dwg

Техническая характеристика
Производительность 250 тчас
Скорость передвижения груза 1 мс
Транспортируемый груз гравий
Расстояние транспортировки груза 50м
Мощность электродвигателя 22кВт
Электродвигатель 4А250S8УЗ
Передаточное число 25
Редуктор 1Ц3У-250-25
Условия эксплуатации тяжелые

КП_МНТ_ПРИВ_БАРАБАН.dwg

Подшипники перед установкой в корпуса нагреть в масле до
Корпуса подшипников заполнить смазкой пластичной Литол-24
Проверить легкость вращения приводного вала после сборки.
Заедания при вращении приводного вала не допускаются.
Окрасить звездочки и корпуса подшипников после сборки
нитроэмалью серой НЦ-132 ГОСТ 6631-79.

КП_МНТ_СПЕЦ_ПРИВ_СТАН1.cdw

Рама приводной станции
Болт М16*60 ГОСТ 7798-70
Болт М22*75 ГОСТ 7798-70
Болт М30*150 ГОСТ 7798-70
Гайка М16 ГОСТ 5915-70
Гайка М22 ГОСТ 5915-70
Гайка М30 ГОСТ 5915-70
Шайба 16 ГОСТ 6402-70
Шайба 22 ГОСТ 6402-70
Шайба 30 ГОСТ 6402-70
Электродвигатель 4А250S8Y3

КП_МНТ_СПЕЦ_ПРИВ_БАРАБАН1.cdw

Болт М8*30 ГОСТ 7796-70
Болт М12*80 ГОСТ 7796-70
Гайка М12 ГОСТ 5915-79
Корпус УМ-160 ГОСТ 13179-85
Подшипник 1318 ГОСТ 12412-84
Манжета 105*125*10 ГОСТ 8752-79
Шайба 12 ГОСТ 6402-79
Шайба 0637-56 ГОСТ 14374-79
Штифт 5*16 ГОСТ 3128-79
Кольцо А110 ГОСТ 13940-86
Шпонка 22*14*80 ГОСТ 23368-70
Шпонка 28*16*10 ГОСТ 23368-70

КП_МНТ_ПРИВ_СТ.cdw

Технические характеристики
Мощность электродвигателя
Частота вращения электродвигателя
Крутящий момент на приводном валу
Передаточное число редуктора 25

КП_МНТ_ОВ1.cdw

Техническая характеристика
Производительность 250 тчас
Скорость передвижения груза 1 мс
Транспортируемый груз гравий
Расстояние транспортировки груза 50м
Мощность электродвигателя 22кВт
Электродвигатель 4А250S8УЗ
Передаточное число 25
Редуктор 1Ц3У-250-25
Условия эксплуатации тяжелые

КП_МНТ_ПРИВ_БАРАБАН.cdw

Подшипники перед установкой в корпуса нагреть в масле до
Корпуса подшипников заполнить смазкой пластичной Литол-24
Проверить легкость вращения приводного вала после сборки.
Заедания при вращении приводного вала не допускаются.
Окрасить звездочки и корпуса подшипников после сборки
нитроэмалью серой НЦ-132 ГОСТ 6631-79.

КП_МНТ_ПЗ.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Тульский государственный университет»
Кафедра «Подъемно-транспортные машины и оборудование»
по дисциплине «Машины непрерывного транспорта»
Исходные данные на проектирование5
Предварительный расчет конвейера6
Расчет и подбор электродвигателя10
Окончательный расчет и подбор тяговой цепи12
Расчет натяжного устройства15
Расчет валов и подбор подшипников18
Подбор подшипников31
Расчет некоторых конструктивных элементов конвейера.33
Проверка конвейера на наличие тормоза34
Список использованных источников36
Современный этап развития народного хозяйства характеризуется дальнейшим повышением роли транспорта в горнодобывающей промышленности строительстве сельском хозяйстве и других отраслях.
В последние годы создан ряд транспортных машин нового технического уровня не уступающих по многим параметрам и характеристикам зарубежным образцам.
Объединение транспортных машин в комплексно-механизированные технологические системы повышает требования предъявляемые к их качеству надежности и долговечности так как отказы отдельных элементов снижают преимущества комплексной механизации приводят к простоям нарушениям ритмичности работы транспортных линий и значительным убыткам.
Не обладая необходимыми навыками в расчете и проектировании средств транспорта не имея научно-обоснованных методик расчета нельзя создать высокоэффективное и высоконадежное транспортное оборудование.
Из средств транспорта массовых насыпных грузов чаще отдается предпочтение машинам непрерывного действия которые в сравнении с циклично действующими средствами транспорта характеризуются целым рядом преимуществ таких как: возможность длительного бесперегрузочного транспортирования сохранение сортности и качества груза; широкая возможность автоматизации вплоть до создания «безлюдного транспорта»; малая трудоемкость и удобство обслуживания; сравнительная простота и высокая надежность работы конструкций; возможность обеспечения широкого диапазона производительностей и длин транспортирования; сравнительно малая энергоемкость обусловленная небольшими сопротивлениями движению тягово-несущих органов и др.
Нашедшие широкое применение ленточные и цепные конвейеры в горнодобывающей промышленности в подземных выработках и на открытых
разработках постепенно вытесняют автомобильный и рельсовый транспорт. Сегодня транспортные машины непрерывного действия применяются практически во всех сферах хозяйствования. К ним часто предъявляют особые требования связанные с изменяющимися условиями эксплуатации. В последние годы был проведен целый ряд научно-исследовательских проектно-конструкторских работ по модернизации и совершенствованию существующих машин созданию принципиально новых транспортных машин и установок непрерывного действия. Многие из проведенных работ посвящены вопросам управления машинами непрерывного транспорта автоматизации программированию их работы сращиванию механики и электроники в этих машинах. Это также диктует необходимость создания новой учебной и научно-практической литературы.
Данный курсовой проект предусматривает разработку конструкции пластинчатого конвейера для транспортировки кокса. Кроме всего необходимо произвести конструктивные и прочностные расчеты куда войдут расчеты по подбору тягового органа подбор электродвигателя и редуктора и других необходимых деталей и элементов конвейера незаменимых при его правильной работе.
Так же предстоит рассмотреть другие конструкции конвейеров способных выполнять те же функции что и разрабатываемый пластинчатый конвейер. Ознакомится с их характерными особенностями конструкции и принципами работы а так же с их применением в тех или иных отраслях различной промышленности и производства.
Исходные данные на проектирование
- производительность Qсут = 250 тчас;
- тип тягового органа – цепь;
- тип грузонесущего элемента – настил;
- транспортируемый материал – гравий
- плотность γ = 15 тм3
- максимальный размер частиц амах = 70 мм
– привод; 2 – натяжное устройство; 3 – тяговый орган с пластинами; 4 – направляющие.
Рисунок 1 – Схема проектируемого конвейера
Предварительный расчет конвейера
Для расчета конвейера задаемся его недостающими параметрами.
Принимаем предварительно в качестве тягового органа конвейера пластинчатую цепь (ГОСТ 588-81) типа ПВКГ. Тип конвейера – бортовой волнистый с высотой борта h = 04м. Скорость движения полотна принимаем = 08 мс.
Расчет производим по методике изложенной в [1]: п. 7.3.
Определение ширины конвейера.
Ширину конвейера определяем по формуле
где Q – производительность конвейера
u – скорость движения полотна u = 1мс;
r – плотность транспортируемого груза r = 15 тм3;
j – угол естественного откоса груза в покое j = 40о;
h – высота бортов полотна h = 0125м;
y – коэффициент использования высоты бортов (065-08) принимаем y = 07.
Для транспортируемого материала содержащего крупные куски должно выполняться условие:
где amax – наибольший размер крупных кусков
Условие выполняется. Окончательно выбираем ширину полотна из номинального ряда B = 500мм.
Определение нагрузок на транспортную цепь.
Погонную нагрузку от транспортируемого груза определяем по формуле
Погонную нагрузку от собственного веса движущихся частей (полотна с цепями) определяем по формуле:
где A – коэффициент принимаемый в зависимости от ширины полотна и вида груза A = 60.
Для рассчитываемого пластинчатого конвейера минимальное натяжение
цепей может быть в точках 1 или 2. Если то наименьшее натяжение будет в точке 2 а если то минимальное натяжение будет в точке 1. Поскольку для средних условий работы и подшипников скольжения =010 то
т.е. минимальное натяжение будет в точке 2.
Принимаем ==2000 H (минимальное натяжение цепей задают обыч-
но в пределах 1000 5000 Н но не менее 500 Н).
Методом обхода по контуру по ходу движения полотна находим натяжение в характерных точках
где k=105 11 – коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании звездочки;
Натяжение в точке 1 определим обходя контур от точки 2 против движения холостой ветви конвейера
Из полученных данных построим диаграмму натяжения тягового органа.
Рисунок 2 – Диаграмма натяжения тягового органа.
Расчет и подбор электродвигателя
Тяговое усилие привода определяем по формуле:
Расчетную мощность электродвигателя определяем по формуле:
где h – КПД привода h = 095;
kз – коэффициент запаса мощности по ([1] стр. 89 kз = 11.
Установочная мощность электродвигателя
Принимаем электродвигатель с пусковым моментом серии 4А: тип двигателя - 4А250S8УЗ; мощность N = 222 кВт; частота вращения nдв = 730 мин-1; маховый момент GD2=181 кгм2.
Предварительно принимаем звездочки с числом зубьев z=12 и цепь с ша-
гом t = 160 мм. Тогда диаметр делительной окружности приводных звездочек будет
Частоту вращения звездочек определяем по формуле:
Передаточное число редуктора определяем по формуле:
Крутящий момент на выходном валу редуктора определяю по формуле
Исходя из выше определенных величин принимаю двухступенчатый цилиндрический редуктор
- тип редуктора – 1Ц2У-250Н;
- передаточное число u = 25;
- номинальный крутящий момент на выходном валу при тяжелом режиме Mкр = 5500 Нм;
Окончательный расчет и подбор тяговой цепи
Расчетное усилие в цепи определяем по формуле:
где Sдин – динамическая нагрузка на цепи Н.
Динамическую нагрузку на цепи определяю по формуле:
где y – коэффициент учитывающий уменьшение приведенной массы движущихся частей конвейера y = 13 согласно [1].
Подставляя найденные значения определяем:
Разрывное усилие цепи определем по формуле:
Исходя из выше определенных величин принимаем пластинчатую цепь типа ПВКГ:
- тип цепи – М2244 (ГОСТ 588-81);
- шаг цепи t = 160 мм;
- разрывное усилие Sразр. = 224 кН.
Для проверки цепи на прочность производим расчет нагрузки на цепь в момент пуска конвейера.
Максимальное усилие в цепи при пуске конвейера определяем по формуле
где Sдп – динамическое усилие цепи при пуске Н.
Динамическое усилие цепи при пуске определяем по формуле:
Рисунок 3 – Тяговая цепь ПВКГ типа М-224.
где mk – приведенная масса движущихся частей конвейера;
e – угловое ускорение вала электродвигателя.
Приведенную массу движущихся частей конвейера определяю по формуле
где ky – коэффициент учитывающий упругое удлинение цепей принимаем ky = 09;
ku – коэффициент учитывающий уменьшение средней скорости вращающихся масс по сравнению со средней скоростью принимаю по [1] ku = 06;
Gu – вес вращающихся частей конвейера (без привода) принимаю согласно [1] Gu = 1200кгс.
Угловое ускорение вала электродвигателя определяем по формуле:
Где Iпр – момент инерции движущихся масс конвейера приведенный к валу двигателя.
Mп.ср – определяется по формуле
Mп.ст – определяется по формуле
Момент инерции движущихся масс конвейера приведенный к валу двигателя определяем по формуле
где Iр.м – момент инерции ротора электродвигателя и втулочно-пальцевой муфты определяется по формуле
где Iм – момент инерции втулочно-пальцевой муфты по [1] принимаем Iм = 0125 кгсмс2.
Максимальное усилие в цепи при пуске конвейера
Время пуска конвейера определяется по формуле
Расчет натяжного устройства
Принимаем натяжное устройство винтового типа.
Величина хода натяжного устройства зависит от шага цепи и определяется по формуле
Общую длину винта принимаем Lоб = 04+04 = 08 м.
Материал для винта - сталь 45 с допускаемым напряжением на срез []ср = 100Нмм2 и пределом текучести sТ = 320Нмм2. Тип резьбы -прямоугольный (ГОСТ 10177-82).
Материал для гайки - бронза БрАЖ9-4 с допускаемым напряжением на срез []ср = 30Нмм2 на смятие []см = 60Нмм2 на разрыв sР = 48 Нмм2. Тип резьбы тот же.
Средний диаметр резьбы винта
где y – отношение высоты гайки к среднему диаметру принимаем y = 2;
[p] = 8 12 Нмм2 – допускаемое напряжение в резьбе зависящее от трущихся материалов при трении стали по бронзе [p] = 10Нмм2;
K – коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки натяжных витков принимаем K = 13;
Внутренний диаметр резьбы
Учитывая что длина винта большая и требуется большая устойчивость принимаем d1 = 36 мм.
Уточненное значение среднего диаметра резьбы
Наружный диаметр резьбы
Угол подъема резьбы
Проверка надежности самоторможения проводится по условию
где f – коэффициент трения стали по бронзе f = 01.
Условие выполняется.
Условием устойчивости винта является [1]:
[s-1P] – допускаемое напряжение сжатия.
где m – коэффициент приведенной длинны по m = 2.
По известной гибкости винта находим j = 0994.
Проверка винта на прочность условие прочности:
M1 – момент трения в резьбе (Н мм);
M2 – момент трения в пяте (упоре) (Н мм);
Момент трения в резьбе
Момент трения в пяте
где dn – диаметр пяты принимается меньше d1 dn = 20 мм.
Количество витков резьбы в гайке
Расчет валов и подбор подшипников
Расстояние от левого конца вала мм
Так как при монтаже на раме конвейера отдельно стоящих корпусов подшипников имеет место нарушение их соосности и перекос вала выбираю шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные 1318 (ГОСТ 5720-75 и 8545-75) со следующими параметрами:
d = 90 мм (внутренний диаметр)
D = 190 мм (наружный диаметр)
C = 165 кН (Динамическая грузоподъемность)
Проверяю подшипники по долговечности которую определяю по формуле
где n – частота вращения вала n = 23.9 мин-1;
Pэ – эквивалентная нагрузка на подшипник при условии отсутствия осевых нагрузок определяется по формуле:
где V – коэффициент учитывающий вращение колец определяем по ([3] стр. 117) V = 1;
KT – температурный коэффициент KT = 1;
Ks – коэффициент нагрузки Ks = 12.
Долговечность подшипников вала достаточная.
Рисунок 6 – Подшипник 1318 шариковый радиальных двухрядный
Известные параметры:
- делительный диаметр звездочек de = 400мм;
- количество зубьев z = 6;
- шаг зубьев t = 160мм.
- диаметр роликов цепи Dц = 60 мм.
Диаметр наружной окружности
где К – коэффициент высоты зуба К= 07.
Диаметр окружности впадин
Смещение центров дуг впадин
Радиус впадин зубьев
r = 05(Dц – 005t) = 25мм
Половина угла заострения зуба g = 15о
Угол впадины зуба = 86o.
Радиус закругления головки зуба
bf = 09(50 - 10) - 1 = 35 мм
Ширина вершины зуба
где d5 – диаметр реборды катка цепи d5 = 75мм;
h – ширина пластины цепи h = 40мм.
Расчет некоторых конструктивных элементов конвейера.
В качестве несущей опоры для катков цепи выбираем швеллер 12 по ГОСТ 8240-89 с моментом сопротивления изгибу Wx = 852 см3. Несущий швеллер опирается на сварные рамы определяем расстояние между рамами.
Максимально допустимый изгибающий момент для швеллера 12 определяется по формуле
С учетом того что вся нагрузка распределяется на два швеллера максимальную длину пролета определяем по формуле
Для предотвращения чрезмерного прогиба несущего швеллера принимаем 15 кратный запас прочности и длину пролета 2 м.
Проверка конвейера на наличие тормоза
Определим натяжение в ленте и сопротивление еее обратному движению для указанного случая нагрузки
Меняем натяжение в точках 3 и 4 на обратное и находим натяжение в точках идя навстречу движению ленты а в точках 2 и 1 по ходу движения ленты.
Таким образом во избежание обратного движения ленты наличие тормоза на быстроходном валу привода конвейера не обязательно
Анализ эксплуатации конвейеров и опыт конвейеростроения показывают что дальнейшее их совершенствование характеризуется следующими основными направлениями:
- повышение производительности за счет увеличения скорости движения;
- значительное повышение мощности приводов;
- повышение надежности и срока службы конвейеров за счет улучшения качества цепей усовершенствования конструкции привода става способов очистки ленты;
- снижение массы и стоимости конвейеров за счет применения безрамных конструкций конвейерного става;
- создание различных специальных типов настила для повышения возможного угла транспортирования материала;
- внедрение широкой автоматизации.
Список использованных источников
Барышев А.И. Стеблянко В.Г. Хомичук В.А. Механизация ПРТС работ. Курсовое и дипломное проектирование транспортирующих машин: Учебное пособие Под общей редакцией А.И. Барышева - Донецк: ДонГУЭТ 2003 - 471 с. ил.
Барышев А.И. Механизация погрузочно-разгрузочных транспортных и складских работ в пищевой промышленности. Часть 2. Транспортирующие машины. - Донецк: ДонГУЭТ 2000 - 145 с.
С.А. Чернавский Курсовое проектирование деталей машин М.: Машиностроение 1979.-351с.
Ануфриев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя в трех томах М.:Машиностроение 2001.
Яблоков Б.В. Белов С.В Методические указания к курсовому проекту по подъемно-транспортным устройствам (пластинчатые конвейеры) Иваново 2002 г.