Пластинчатый конвейер расчет и проектирование

Задание.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Автомобильно-дорожный факультет
Задание на курсовую работу по дисциплине
«Машины непрерывного транспорта»
Cпроектировать и рассчитать пластинчатый конвейер:
- Производительность Q кгчас ..100 000
- Скорость подачи груза n мс 048
- Длина конвейера L м .42
- Транспортируемый материал Щебень бутовый
- Плотность транспортируемого материала ρ кгм3 .. 1600
- Группа образивности .B
- Размер частицы amax мм 60
Задание выдал 16.02.10 доцент Чумаков А.П

Спецификация конвейера.dwg

Конвейер пластинчатый
Расчётно-пояснительная записка
Металлоконструкция несущая
Муфты упругие втулочно-пальцевые
Электродвигатель 4А180М8УЗ

Пластинчатый конвейер.dwg

Конвейер пластинчатый
Технические требования
Перекос осей поз.1 и поз.2 не более 0.4 мм
поз.5 эмаль. Эмаль НЦ-11
Техническая характеристика
Транспортируемый груз щебень бутовый
Производительность конвейера
Мощность электродвигателя
Скорость движения ходовой части

Спецификация натяжной станции.dwg

Натяжная станция.dwg

Покрытие поз. 3 эмаль. Эмаль НЦ-11
Ход натяжного устройства 240 мм
Подшипники поз.13 заполнить смазкой.
Смазка Литол 24 ГОСТ 21150-85

Кинематическая схема конвейера.dwg

Схема кинематическая принципиальная
Конвейер пластинчатый
Муфта упругая втулочно-пальцевая

Введение, титул МНТ.doc

Задача данной расчетно-пояснительной записки заключается в расчете и проектировании пластинчатого конвейера по заданным условиям работы нахождение основных его параметров.
Преимуществами пластинчатых конвейеров являются их большая приспособленность для транспортирования крупнокусковых острокромочных горячих и других подобных грузов; работоспособность при высоких или низких температурах; возможность установки промежуточных приводов обеспечивающих бесперегрузочное транспортирование на дальние расстояния; большая площадь сечения груза на полотне и высокая производительность при относительно небольшой скорости движения и многое другое.
К недостаткам относятся большая масса сложность изготовления и высокая стоимость ходовой части; меньшая скорость движения полотна по сравнению со скоростью ленточных конвейеров; сложность промежуточной разгрузки конвейеров с бортовым настилом; усложнение эксплуатации из-за большого числа шарнирных соединений требующих постоянного наблюдения и ухода и подверженных повышенному износу; сложность замены изношенных катков; значительно большие сопротивления движению.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Автомобильно-дорожный факультет
Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе
по дисциплине «Машины непрерывного транспорта»
На тему: «Расчёт и проектирование
пластинчатого конвейера»

Курсовой МНТ - Дымко.doc

1 НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВО ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ КОНВЕЙЕРА
Пластинчатый конвейер служит для непрерывного транспортирования насыпных и штучных грузов по трассе расположенной в вертикальной плоскости или пространстве.
Пластинчатый конвейер применяют 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 изделия подвергаются технологическим операциям – закалке отпуску охлаждению мойке окраске сборке контролю и т. п.
На пластинчатых конвейерах в отличии от ленточных перемещают более тяжелые крупнокусковые абразивные острокромочные а также горячие грузы.
Рисунок 1-Пластинчатый конвейер общего назначения
Пластинчатый конвейер рисунок 1 имеет ходовую часть с двумя тяговыми цепями 3 снабженными в каждом шарнире опорными катками. Цепи приводятся в движение приводными звездочками 7 от электродвигателя 11 через редуктор 12 и открытую зубчатую передачу 9. На противоположном конце конвейера установлены натяжные звездочки 10 с натяжным устройством 1.
Катки тяговых цепей катятся по направляющим путям ( рельсам ) 6 прикрепленным к станине 5. Настил 4 конвейера образован из бортовых ( лотковых ) пластин. Конвейер загружают в любом месте рабочей ветви через одну или несколько рядом расположенных загрузочных воронок 2 а разгружают через концевую разгрузочную коробку с разгрузочной воронкой 8.
ВЫБОР НАСТИЛА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ
Производительность конвейера Q тч определится по формуле [7]
Q=3600×F×r×V (2.1) где F – площадь сечения потока транспортируемого насыпного груза м2;
r – насыпная плотность груза кгм3;
V – скорость конвейера мс.
Площадь сечения потока F м2 при настиле без бортов определится по формуле [7]
F=018×В2×Кb×tgj1 (2.2)
где В – ширина настила м;
Кb – поправочный коэффициент [7];
j1 –расчетный угол естественного откоса груза градус рассчитываемый по формуле [7]
где j - угол естественного откоса груза градус в состоянии покоя [7]
Выразим из формулы (2.2) учитывая (2.1) ширину настила B м
Проверим ширину настила в зависимости от крупности типичных кусков груза а мм по формуле [7]
где х2 – коэффициент [7]
B³27×60+200³362 мм – Условие выполняется.
Округляем полученную величину ширину настила В мм до ближайшего большего по ГОСТ22281–76. Принимаем ширину настила Впр=800 мм.
Выполним перерасчет скорости Vнов мс вследствие изменения ширины настила по формуле [7]
где Впр – принятая ширина настила мм
Vнов=(083708)×048=05022 мс
Уточняем производительность:
Q=3600×0033×16×05022=95458 тчас
ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ КОНВЕЙЕРА
Рисунок 2-Тяговая схема конвейера
Натяжение тягового элемента в точке 1 Н принимаем по [6]
Линейная сила тяжести настила с цепями Нм определится по формуле [8]
где А коэффициент принимаемый по [2] А=1000
Натяжение тягового элемента в точке 2 Н определится по формуле [7]
где – длина конвейера м ;
– обобщенный коэффициент сопротивлению грузонесущего органа
= 2000+148042003=3865 Н
Натяжение тягового элемента в точке 3 Н определится по формуле [8]
где – коэффициент сопротивления движению при огибании отклоняющих устройств =108.
Линейная сила тяжести груза Нм определится по формуле [8]
=(98100)3605022=542 Нм
Натяжение тягового элемента в точке 4 Н определится по формуле [7]
==4174+(542+1480)42003=6722 Н
Тяговое усилие привода Н определится по формуле [7]
где – коэффициент учитывающий жесткость тягового органа и потери в подшипниках приводного вала =105.
=(6722+2000)105=91581 Н
Тяговое усилие на приводных звездочках Н определится по формуле [6]
где – коэффициент учитывающий жесткость цепи и потери в подшипниках вала звездочек =108.
=6722–2000+(6722+2000)(108–1)=541976 Н
Рисунок 3-Диаграмма натяжения цепи
Разрывное усилие Н определится по формуле [7]
где – максимальная статическая нагрузка на тяговый элемент Н;
– максимальное значение коэффициента запаса прочности =7;
– коэффициент неравномерности распределения нагрузки между параллельными ветвями тягового элемента =11;
– число параллельных ветвей тягового элемента =2;
– разрушающая нагрузка по ГОСТ 588 – 81 кН.
Выбираем по [8] пластинчатую катковую с гладкими катками цепь М28 со следующими характеристиками мм:
разрушающая нагрузка кН 28;
Масса ходовой части конвейера кг определится по формуле [6]
где L длина конвейера м L= 42 м.
Масса груза находящегося на конвейере кг определится по формуле [6]
Динамическая нагрузка действующая на цепь Н определится по формуле [7]
где и – коэффициенты участия масс конвейера и груза в колебательном процессе соответственно =1 =1;
Z - число зубьев звездочек Z=6.
=(63429+12372)299025201536=52531 Н
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Требуемая мощность двигателя кВт определится по формуле [4]
где – коэффициент запаса =115;
– КПД передаточного механизма =091.
=11591581091=1157342 Вт
Выбираем двигатель асинхронный короткозамкнутый с номинальной мощностью =12 кВт и с номинальной частотой вращения =125 обс. Тип двигателя 4А180М8УЗ.
ВЫБОР РЕДУКТОРА И УТОЧНЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НАСТИЛА
Выбираем число зубьев звездочек z=6.
Рассчитаем необходимое передаточное число редуктора по формуле [6]
u=(z×nд×tц)60V (6.1)
где nд – частота вращения вала двигателя обмин;
– переводной коэффициент.
u=(6×750×02)60×05022=2987
Из [1] выбираем двухступенчатый цилиндрический редуктор Ц2У-200 с передаточным числом и =305.
Уточняем скорость движения настила V мс по формуле [6]
V=(nном×Z×t)60u (6.2)
V=(750×6×02)60×305=04918 (мс)
ДИНАМИКА ПУСКА КОНВЕЙЕРА
Статическое усилие в период пуска Н определится по формуле [6]
где – коэффициент повышения сопротивления трения при пуске =15.
Эффективная масса груза кг определится по формуле [6]
=12372+63429=75801 кг
Ускорение тягового элемента в период пуска м определится по формуле [6]
где – время пуска конвейера с =3 с.
Тяговое усилие на приводном элементе в период пуска Н определится по формуле [6]
=812964+75801016=934246 Н
Расчетное натяжение тягового элемента в точке 4 в период пуска конвейера Н определится по формуле [6]
=934246+2000=1134246 Н
ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО ПУСКОВОМУ МОМЕНТУ
В период пуска конвейера двигатель должен развивать момент превышающий пусковой момент конвейера Мп Н×м определяемый по формуле [6]
Мп=Мс+Мд’+Мд’’ (8.1)
где Мс–момент статических сил сопротивления конвейера Н×м;
Мд ’ - динамический момент сил инерции груза тягового органа и вращающихся частей конвейера (без привода) Н×м;
Мд" - динамический момент сил инерции вращающихся деталей привода Н×м.
Момент статических сил конвейера Мc Н×м определится по формуле [6]
где Мкр – крутящий момент на приводной звездочке Н×м определяемый по формуле [6]
где dд – делительный диаметр приводной звездочки м определяемый по формуле [9]
Мкр=812964 ×032=12195 (Н×м)
По формуле (2.31) рассчитаем момент статических сил Мс Н×м
Мс=12195(305×091)=439 Н×м
Динамический момент сил инерции груза тягового органа и вращающихся частей конвейера Мд’ Н×м определится по формуле [6]
где Wд – дополнительное усилие на механизмы возникающее от сил инерции масс груза и вращающихся частей тягового органа Н определяемое по формуле [6]
Wд=75801×049183=12426 Н
Динамический момент сил инерции вращающихся деталей привода Н×м определится по формуле [6]
Мд’’=(с×I0×wном)tп (8.7)
где с – коэффициент учитывающий ускорение деталей передаточного механизма. По рекомендациям [6] принимаем с=11;
I0 – момент инерции ротора электродвигателя кг×м2. По [1] I0=18 кг×м2;
wном - номинальная угловая скорость вала электродвигателя с-1.
Мд’’=(11×18×785)3=518 Н×м
По формуле (8.1) определяем пусковой момент Мп Н×м
Мп=439+67+518=1024 Н×м
Пусковой момент двигателя Тп Н×м определится по формуле [10]
Тп=(12×9550×Nдв)n (8.8)
Тп=(12×9550×12)750=18336 Н×м
Так как Тп>Мп то данный двигатель проходит по пусковому моменту
РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНВЕЙЕРА
1 Расчет натяжного устройства
Потери на передвижение Н определятся по формуле [6]
где – коэффициент сопротивления передвижению =005.
Усилие действующее на натяжное устройство Н определится по формуле [1]
=213865+3108=112245 Н
Винт в натяжном устройстве работает на растяжение. Его делительный диаметр d м определится по формуле [1]
где где - допускаемое напряжение растяжения Н=8 Н
Принимаем внутренний диаметр витков =0019 м а диаметр вершин витков =0021м
Шаг резьбы винта м принимаем равным 0002 м.
Угол подъема резьбы градус определится по формуле [1]
где - угол трения в резьбе градус =55
Так как условие выполняется винт устойчив в резьбе.
Момент возникающий от сил трения гайки с винтом при нагрузке Нм определится по формуле [5]
Приведенное напряжение от растяжения и кручения винта Нмм2 определится по формуле [5]
Число витков гайки винта определится по формуле [5]
где – допускаемое удельное давление Н =102 Н
Высота гайки винта м определится по формуле [1]
Ход натяжного устройства мм определится по формуле [8]
2 Расчет приводной звездочки Диаметр начальной окружности звездочки мм определится по формуле [9]
Диаметр вспомогательной окружности мм определится по формуле [9]
Радиус впадины зуба r мм определится по формуле [9]
где - диаметр средней части валика цепи мм.
Радиус головки зуба R мм определится по формуле [9]
Диаметр наружный мм определится по формуле [9]
Диаметр окружности впадин зубьев мм определится по формуле [9]
3 Расчет оси звездочек
Выбираю материал оси – Сталь 45 с пределом выносливости при кручении =150 [8]
Допускаемое напряжение кручения [] определится по формуле [9]
где - коэффициент учитывающий сопротивление на кручение = 17;
- коэффициент учитывающий конструкцию детали=2.
Крутящий момент на оси Нм определится по формуле [9]
Диаметр оси под посадку мм определится по формуле [9]
Конструктивно принимаю диаметр промежуточного участка оси мм равным 50 мм.
Для выбора подшипников необходимо определить диаметр вала на данном участке dn.
Диаметр вала d мм определим по формуле [4]
где Мкр- крутящий момент на валу Н×м
Диаметр вала под подшипник dп мм определится по формуле [4]
где t – высота буртиков вала мм. По рекомендациям [4] t=35 мм.
По [4] принимаем dп=45 мм.
По [9] выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный ГОСТ 8338-75 309 средней серии со следующими параметрами:
-диаметр внутреннего кольца d мм45;
-диаметр наружного кольца D мм100;
-динамическая грузоподъемность Сг кН5272;
-статическая грузоподъемность Сг0 кН30
5 Расчет приводного вала
Определим консольную силу от муфты Fм Н по формуле [10]
где Мкр – крутящий момент на валу Н×м.
Fм=125×7012 =331002 Н
Определим радиальные силы на звездочках Fr1 и Fr2 Н по формуле [10]
Fr1=Fr2=67222=3361 Н
Определим опорную реакцию RА Н по формуле [10]
Определим реакцию RB Н по формуле [10]
Выполним проверку Y=0 по [10]
–Fм+RA–Fr1–Fr2+RB=0
–331002+667102 –3361–3361+328577=0
Проверка дала положительный результат.
ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНВЕЙЕРА
Перед вводом машины в эксплуатацию проводят наружную расконсервацию.
Перед пуском конвейер осматривают визуально определяя неисправности. Замеченные неисправности например такие как восстановление подвижности шарниров устраняют.
Вводить в эксплуатацию можно только механически исправное оборудование укомплектованное согласно документации завода-изготовителя.
При эксплуатации нагрузка на элементы конвейера и масса грузов не должны превышать расчетных значений. Пуск конвейера производится вхолостую во избежание дополнительных усилий вредно влияющих на работу элементов машины.
До подачи груза на конвейер необходимо убедиться что он работает нормально: конвейер должен работать плавно без стуков ударов и вибраций; зацепление цепи должно быть плавным катки не должны набегать ребордами на рельсы; соседние пластины должны свободно без заедания проворачиваться на звездочках и криволинейных участках; не должно быть бокового смещения рабочего органа; все опорные детали должны вращаться.
После этого открывают затворы впускных отверстий при условии что машины и устройства установленные по ходу потока груза также включены в работу и готовы к его приему.
Температура нагрева редуктора и подшипников скольжения должна быть не выше 70°С.
Загрузочное устройство должно быть расположено так чтобы исключалось просыпание груза в зазоры между пластинами.
Недопустимо попадание частиц груза на цепи и образование завала груза между холостой ветвью и полом.
Останавливают конвейер только после полной очистки от груза. После остановки закрывают впускные и выпускные отверстия.
Безопасность работы обеспечивают строгим соблюдением комплекса организационно-технических мероприятий регламентированных правилами Госгортехнадзора а также ведомственных инструкций по технике безопасности.
Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя - М.:
Машиностроение 1992.-712 с.
Вайнсон А.А. Подъёмно-транспортные машины - М.: Машиностроение
Дунаев П.Ф. Леликов О.П. Детали машин - М.: Высш. шк. 1984.-336 с.
Евневич А.В. Грузоподъёмные машины на заводах строительных
материалов - М.: Машиностроение 1968.-350 с.
Зенков Р.Л. и др. Машины непрерывного транспорта - М.:
Машиностроение 1987.-432 с.
Подъёмно - транспортные машины. Пластинчатые конвейеры
Методические указания и рекомендации по расчетам и проектированию машин. - М.:ВЗПИ 1988.-16 с.
Спиваковский А.О. Дьячков В.К. Транспортирующие машины:
Учебное пособие для машиностроительных вузов - М.: Машиностроение 983.-487 с.
Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач- М.: Машиностроение 1984.-560 с.
Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин - М.: Высшая школа 1991.-432 с.
Назначение устройство принцип действия конвейера .. . 5
Выбор настила и определение его основных размеров .. 7
Тяговый расчёт конвейера.. 9
Выбор тяговой цепи . 11
Выбор электродвигателя.. 13
Выбор редуктора и уточнение скорости движения настил 14
Динамика пуска конвейера . . ..15
Проверка двигателя по пусковому моменту.. . 16
Расчёт элементов конвейера .. 18
1 Расчёт натяжного устройства 18
2 Расчёт привода звёздочки .20
3 Расчёт оси звёздочки .20
4 Выбор подшипников .21
5 Расчёт приводного вала 22
Правило эксплуатации конвейера . ..24