• RU
  • icon На проверке: 3
Меню

Расчет и проектирование ленточного конвейера для транспортирования легких насыпных грузов (пшеница)

  • Добавлен: 25.10.2022
  • Размер: 2 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Расчет и проектирование ленточного конвейера для транспортирования легких насыпных грузов (пшеница)

Состав проекта

icon
icon
icon
icon Роликоопора СПЕЦ.cdw
icon Приводной барабан.cdw
icon нат устр спец.cdw
icon нат устр спец2.cdw
icon Конвейер ленточный.cdw
icon Приводной барабан2.cdw
icon РОЛИКООПОРА.cdw
icon ВАЛ.cdw
icon
icon ВАЛ.dwg
icon БАРАБАН2.dwg
icon ВИД ОБЩИЙ.dwg
icon
icon Приводной барабан2.dwg
icon нат устр спец.dwg
icon Конвейер ленточный.dwg
icon Приводной барабан.dwg
icon нат устр спец2.dwg
icon Роликоопора СПЕЦ.dwg
icon НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО.dwg
icon РОЛИКООПОРА.dwg
icon ВИД ОБЩИЙ.cdw
icon БАРАБАН2.cdw
icon НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО.cdw
icon
icon записка.docx

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Роликоопора СПЕЦ.cdw

Роликоопора СПЕЦ.cdw
Уплотнение лабиринтное
Болт М16 ГОСТ 7808-82
Гайка М16 ГОСТ 5915-82
Шайба 16 ГОСТ 6402-82
Подшипник №212 ГОСТ 8338-82
Шайба 16 ГОСТ 11371-82

icon Приводной барабан.cdw

Приводной барабан.cdw

icon нат устр спец.cdw

нат устр спец.cdw

icon нат устр спец2.cdw

нат устр спец2.cdw

icon Конвейер ленточный.cdw

Конвейер ленточный.cdw
Роликоопора рабочей ветви
Рама натяжного устройства
Устройство разгрузочное
Роликоопора холостой ветви
Барабан отклоняющийся
Устройство загрузочное
Электродвигатель 4А100L4У3

icon Приводной барабан2.cdw

Приводной барабан2.cdw

icon РОЛИКООПОРА.cdw

РОЛИКООПОРА.cdw
. Смазка подшипников- закладная
После сборки проверить вращение ролика
на отсутствие заеданий
*Размеры для справок

icon ВАЛ.cdw

ВАЛ.cdw
Сталь 40ХН ГОСТ 7417-75
Неуказанные предельные отклоненияН14;IT2.
Острые кромки притупить.
термообработка-нормализация
Неуказанные скругления R=2мм

icon ВАЛ.dwg

Сталь 40ХН ГОСТ 7417-75
Неуказанные предельные отклоненияН14;IT2.
Острые кромки притупить.
термообработка-нормализация
Неуказанные скругления R=2мм

icon БАРАБАН2.dwg

Болты 4 установить с зазором не более 0
и законтрогаить гайкой 5
Допустимый перекос осей рабочих поверхностей
подшипников не более 2-3
*размеры для справок
Зазор по ширине шпонки и паза ступицы (0

icon ВИД ОБЩИЙ.dwg

Техническая характеристика:
Угол наклона конвейера
Угол обхвата барабана

icon Конвейер ленточный.dwg

Роликоопора рабочей ветви
Рама натяжного устройства
Устройство разгрузочное
Роликоопора холостой ветви
Барабан отклоняющийся
Устройство загрузочное
Электродвигатель 4А100L4У3

icon Роликоопора СПЕЦ.dwg

Уплотнение лабиринтное
Болт М16 ГОСТ 7808-82
Гайка М16 ГОСТ 5915-82
Шайба 16 ГОСТ 6402-82
Подшипник №212 ГОСТ 8338-82
Шайба 16 ГОСТ 11371-82

icon НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО.dwg

Ход натяжного устройства 5500
Допустимый прекос осей отверстий корпусов
подшипников не более 3
В узлы подшипников заложить смазку - Литол-24
Усилие затяжки болтов не более 25 Н

icon РОЛИКООПОРА.dwg

. Смазка подшипников- закладная
После сборки проверить вращение ролика
на отсутствие заеданий
*Размеры для справок

icon ВИД ОБЩИЙ.cdw

ВИД ОБЩИЙ.cdw
Техническая характеристика:
Угол наклона конвейера
Угол обхвата барабана

icon БАРАБАН2.cdw

БАРАБАН2.cdw
Болты 4 установить с зазором не более 0
и законтрогаить гайкой 5
Допустимый перекос осей рабочих поверхностей
подшипников не более 2-3
*размеры для справок
Зазор по ширине шпонки и паза ступицы (0

icon НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО.cdw

НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО.cdw
Ход натяжного устройства 5500
Допустимый прекос осей отверстий корпусов
подшипников не более 3
В узлы подшипников заложить смазку - Литол-24
Усилие затяжки болтов не более 25 Н

icon записка.docx

Министерство науки и образования Российской Федерации
Саратовский государственный технический университет
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Машины непрерывного транспорта»
Тема: «Проектирование ленточного конвейера»
Техническое предложение 8
1. Проработка задания 9
Проектировочные расчеты
1. Выбор типа ленты и определение ее ширины 10
2. Выбор диаметра роликов и расстановка роликоопор по трассе конвейера 10
3. Расчет прочности ленты 10
4. Определение размеров барабанов 11
5. Тяговый расчет конвейера 11
6. Проверка минимального натяжения ленты и давления ленты на ведущий барабан 14
7. Выбор двигателя и кинематический расчет привода 15
8. Расчет конвейера на пуск 16
9. Проверка прочности ленты 17
10. Расчет тормозного момента 18
Проектирование узлов ленточного конвейера
1. Определение основных параметров натяжного устройства 19
2. Определение размеров загрузочного лотка 20
3. Выбор типа и определение основных параметров разгрузочного устройства 20
4. Выбор типа и определение основных параметров устройства для очистки ленты 21
1. Расчет вала приводного барабана
1.1. Выбор материала валов 22
1.2. Уточненный расчёт вала на выносливость 23
1.3. Расчёт шпоночных соединений 25
1.4. Выбор подшипников приводного барабана 26
2.1. Предварительный расчёт оси натяжного барабана 27
2.2. Уточненный расчёт оси 29
2.3. Выбор подшипников натяжного барабана 29
Определение основных параметров металлоконструкции конвейера30
КОНВРЙЕРЫ С ГИБКИМ ТЯГОВЫМ ЭЛЕМЕНТОМ
Ленточными конвейерами называют машины непрерывного транспорта несущими и тяговыми элементами которых является гибкая лента. Ленточные конвейеры нашли широкое распространение Их применяют для перемещения сыпучих и штучных грузов на короткие средние и дальние расстояния во всех областях современного промышленного и сельскохозяйственного производства при добыче полезных ископаемых в металлургии на складах и в портах используют в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств а также машин выполняющих технологические функции.
Ленточные конвейеры обычно составляют из отдельных секций. Трасса конвейера в горизонтальной плоскости прямолинейная а в вертикальной может быть наклонной или иметь более сложную конфигурацию. Тяговый и грузонесущий орган — лента которая движется по стационарным роликоопорам огибая приводной натяжной а иногда и отклоняющие барабаны. Груз перемещается на ленте вместе с ней. В зависимости от типа роликоопор лента имеет плоскую или желобчатую форму. Конвейер ленточный с плоской лентой используется преимущественно для перемещения штучных грузов. Необходимое натяжение ленты обеспечивает натяжная станция обычно грузовая а в передвижных конвейерах — винтовая. Привод (приводная станция) состоит из электродвигателя редуктора барабана и соединительных муфт. Загрузку сыпучего груза на ленту производят через направляющий лоток или воронку а разгрузку — через концевой барабан или при помощи плужкового или барабанного сбрасывателя.
Существенным преимуществом ленточных конвейеров является значительная производительность которая при больших скоростях движения (6 8 мс) и ширине ленты может быть доведена до 20 000 и даже до 30 000 тч что во много раз превышает производительность других конвейеров. Ленточные конвейеры могут иметь сложные трассы с горизонтальными и наклонными участками а также с изгибами в горизонтальной плоскости. Длина горизонтальных конвейеров может составлять 3 5 км для одной машины (става) а в отдельных случаях достигает 14 км. Благодаря простоте конструкции и эксплуатации удобству контроля за работой и автоматизации управления ленточные конвейеры имеют высокую надежность даже при работе в тяжелых условиях 70 % всех ленточных конвейеров представляют собой установки с приводом мощностью до 400 кВт и длиной до 500 м. У конвейеров большой длины и высокой производительности общая мощность приводных двигателей достигает 10 000 кВт. К недостаткам ленточных конвейеров относится высокая стоимость ленты и роликов составляющая соответственно около 50 и 30 % общей стоимости конвейера. Следует отметить что использование этих конвейеров затруднено при транспортировании пылевидных горячих и тяжелых штучных грузов а также при углах наклона трассы превышающих 18 20°. Затраты на перемещение грузов ленточными конвейерами на расстояние 5 30 км невелики несущественно меньше чем затраты на перемещение грузов автомобильным транспортом. Во многокилометровых линиях представляющих собой последовательно установленные друг за другом ленточные конвейеры большое значение имеет сокращение их числа.
Рис. 1. Схемы трасс ленточных конвейеров: а — горизонтальный; б — наклонного с уклонам вверх; в— наклонного с уклоном вниз ; г — горизонтально-наклонного; д — наклонно-горизонтального; е— горизонтально – наклонно - горизонтального; ж — сложного с несколькими разноименными перегибами.
Как показывают экономические расчеты замена четырех одинаковых конвейеров длиной по 500 м на один длиной 2000 м заметно снижает удельные затраты на транспортирование 1 т груза на расстояние в 1 км.
Ленточные конвейеры классифицируют по следующим признакам:
по области применения — на конвейеры общего назначения специальные (для погрузочных машин транспортирования людей передвижные катучие) и подземные; по форме трассы — на простые с одним прямолинейным участков (рис. 1 а—в) и сложные с ломаной трассой состоящие из горизонтальных и наклонных участков (рис. 1 г—ж) соединенных перегибами а также криволинейные изгибающиеся в плоскости ленты (пространственные);
по направлению движения груза — на подъемные с уклоном вверх (рис. 1б) и спускные с уклоном вниз (бремсберговые; рис.1 в);
по форме ленты н размещению груза на ней — на конвейеры с плоской и желобчатой лентой с верхней (основной тип) н нижней или с обеими несущими ветвями; по типу тягового элемента — на конвейеры с резинотканевой резинотросовой стальной и проволочной лентами;
по углу наклона трассы — на горизонтальные полого наклонные круто наклонные (более 22°) и вертикальные;
по разделению тяговой и несущей функций между элементами — на канатно-ленточные и ленточно-цепные.
Несущим и тяговым элементом ленточного конвейера общего назначения (рис. 1) является бесконечная гибкая лента 9 опирающаяся верхней (рабочей) и нижней (холостой) ветвями на роликовые опоры 6 17 и огибающая на концах конвейера приводной 10 и натяжной 2 барабаны. У коротких конвейеров часто используемых для перемещения штучных грузов рабочая ветвь ленты может скользить по деревянному или металлическому настилу. Движение передается ленте фрикционным способом от приводного барабана. Необходимое первоначальное натяжение сбегающей ветви ленты создается натяжным барабаном при мощи натяжного устройства 1 грузового или винтового типа. Сыпучий груз подается на ленту через загрузочную воронку 3 устанавливаемую обычно в начале конвейера у концевого барабана 2. Разгрузка ленты может быть концевой или промежуточной для чего используют передвижную разгрузочную тележку 7 или стационарные плужковые сбрасыватели. Направление потока сбрасываемого с барабана груза обеспечивается разгрузочной коробкой 8 имеющей одну или две воронки.
Для очистки рабочей стороны ленты от оставшихся частиц устанавливают вращающиеся щетки 11 (капроновые резиновые) или неподвижный скребок. Для многих видов грузов установка очистного устройства совершенно необходима так как прилипшие частицы образуют на роликах трудноудаляемую неровную корку и могут привести к неравномерному их вращению вызывающему ускоренное изнашивание ленты. Хорошо очищает ленту вращающийся барабан с резиновыми спиральными скребками.
Для сбрасывания случайно попавших на внутреннюю поверхность нижней ветви ленты частиц перед натяжным барабаном рекомендуется устанавливать дополнительный сбрасывающий скребок 16. Очистка ленты после приводного барабана необходима еще и потому что прилипшие частицы осыпаясь от встряхивания на каждой опоре нижней ветви могут образовывать завалы из мелких частиц усложняющие эксплуатацию конвейера.
Для центрирования хода обеих ветвей ленты и исключения ее чрезмерного поперечного смещения применяют различные центрирующие роликовые опоры 5.
Рис. 1.1. Наклонно-горизонтальный ленточный конвейер
Привод ленточного конвейера состоит из барабана электродвигателя 14 редуктора 13 и соединительных муфт 12. На поворотных участках ветвей трассы устанавливают роликовые батареи создающие плавный перегиб ленты или отклоняющие барабаны 4.
Все элементы конвейера монтируют на металлоконструкции 15 прикрепляемой к фундаменту или к опорным частям здания. Металлоконструкцию с приводом и разгрузочной коробкой называют приводной станцией. Часть конструкции с натяжным устройством и загрузочной воронкой составляет натяжную станцию. Между обеими станциями расположена средняя часть конвейера которая выполнена из одинаковых линейных секций. Линейные секции переходные участки приводная и натяжная станции соединены болтами. Как правило для сыпучих грузом применяют многороликовые опоры формирующие желобчатую ленту. Такая форма ленты при одинаковых ширине и скорости позволяет получить более чем двукратное увеличение производительности при исключении просыпи груза.
Широкая конвейеризация составляет одну из характерных черт развитого промышленного производства. Это объясняется тем что внедрение загрузочных и разгрузочных дозировочных счетных и взвешивающих автоматов автоматических очищающих и смазывающих устройств разнообразной контрольной защитной и блокировочной аппаратуры средства автоматического управления невозможно без применения конвейеров как одной из основных машин комплектующих систему автоматизированного производства.
Высокая производительность простота конструкции и сравнительно невысокая стоимость возможность выполнения на конвейерами различных технологических операций невысокая трудоёмкость работ обеспечение безопасности труда улучшение его условий — всё это обусловило широкое применение конвейеров во всех областях народного хозяйства: в чёрной и цветной металлургии машиностроении горной химической пищевой и др. отраслях промышленности. В промышленном производстве конвейера являются неотъемлемой составной частью технологического процесса. Конвейера позволяют устанавливать и регулировать темп производства обеспечивать его ритмичность. Являясь основным средством комплексной механизации и автоматизации транспортных и погрузо-разгрузочных процессов и поточных технологических операций конвейеры вместе с тем освобождают рабочих от тяжелых и трудоемких транспортных и погрузочно-разгрузочных работ делают их труд более производительным.
Эффективность использования конвейера в технологическом процессе любого производства зависит от того насколько тип и параметры выбранного конвейера соответствуют свойствам груза и условиям в которых протекает технологический процесс. К таким условиям относятся: производительность длина транспортирования форма трассы и направление перемещения (горизонтальное наклонное вертикальное комбинированное); условия загрузки и разгрузки конвейера.; размеры груза его форма удельная плотность абразивность кусковатость влажность температура и пр.; ритм и интенсивность подачи а также различные местные факторы.
Поэтому главной задачей данного курсового проекта является: спроектировать оптимальную конструкцию и отдельные узлы конвейера для наиболее эффективной транспортировки заданного груза.
Техническое предложение.
Рис.4 Общий вид конвейера
Предлагаемый ленточный конвейер предназначен для транспортирования легких насыпных грузов (пшеница). Для повышения эффективности и производительности была проработана оптимальная конструкция конвейера и его основных узлов.
Выбираем резинотканевую конвейерную ленту с тяговым каркасом из тканевых прокладок. Ее достоинством является универсальность выполнения стыкового соединения повышенная стойкость к продольным порывам высокая амортизирующая способность. Т.к. производительность а следовательно и скорость тарнспортирования груза невысоки то выбираем одноприводную схему с одним двигателем. Для увеличения тягового усилия увеличим угол обхвата приводного барабана с помощью установки отклоняющего барабана.
Рис.4.1. Кинематическая схема привода
Насыпные грузы загружаются на ленту конвейера из бункера или с технологических транспортных и погрузочных машин поэтому для направления струи на ленту груза установим загрузочный лоток.
Для данного ленточного конвейера целесообразно применение грузового натяжного устройства тележечного типа с непосредственным воздействием груза на натяжную тележку или через полиспаст а также разгрузочного устройства в виде концевого барабана.
Конструкции опорных элементов ленточного конвейера могут быть выполнены жесткими (жесткие ставы) или с применением гибкого органа (канатные ставы) а также комбинированные – жесткие и канатные.
Жесткие ставы состоящие из стального проката (уголки швеллеры и др.) или труб изготавливают отдельными секциями длиной 2 5 м кратной шагу роликовых опор. В зависимости от условий эксплуатации конвейеров секции жестких ставов могут быть оснащены съемными кронштейнами позволяющими устанавливать роликовые опоры различной длины.
Рис.4.3. Линейная секция ленточного конвейера с жестким ставом
Транспортируемый груз – пшеница.
Плотность – р=08 тм.
Производительность – 80 тч.
Длины участков: L1=100 м.; L2=14 м.; L3=80 м.
Условный угол обхвата барабана α=2100
Условия работы – хорошие.
Рис.1 Трасса конвейера
1 Проработка задания:
Угол естественного откоса в покое (1 т.1.1 с.6-8).Угол естественного откоса в движении принимаем равным (1 т.2.6 с.15).
У приводного барабана установлен отклоняющий барабан увеличивающий угол обхвата ленты на перегибе нижней ветви ленты- поворотный барабан а на перегибе верхней ветви- роликовая батарея. На верхней ветви ленты применены трехроликовые опоры с углом наклона боковых роликов .
Проектировочный расчет ленточного конвейера.
1 Выбор типа ленты и определение её ширины.
коэффициент производительности при (1 т.2.3 с.12)
скорость движения ленты примем равной (1 т.2.1 с.11)
коэфициент уменьшения сечения сечения груза на наклонном конвейере примем равным (1 т.2.4 с.12).
Согласно ГОСТ 22644-77 (1 т.2.5 с.1) ширину ленты принимаем равной .
Определим реальную скорость настила:
Примем в соответствии с ГОСТ 22644-77(1 т. 2.5 с.1) .
2 Выбор диаметра роликов и расстановка роликоопор по трассе конвейера.
Диаметр ролика примем равным (1 т.2.7 с.17)
Расстояние между роликоопорами на рабочей ветви конвейера при транспортировании насыпных грузов:
Расстояние между роликоопорами в зоне загрузки примем равным
На криволинейных участках рабочей ветви установим три роликоопоры с расстоянием . На незагруженной ветви роликоопоры установим на расстоянии (6).
3 Расчет прочности ленты.
Установим приближенное значение общего сопротивления при установившемся движении ленты конвейера по формуле:
где обобщенный коэффициент местных сопротивлений примем равным (1 с.18).
- длины соответственно горизонтальной и вертикальной проекций расстояний между осями концевых барабанов конвейера
погонная масса насыпного груза по формуле:
погонная масса ленты по формуле:
=4(мм) – толщина внешней обкладки;
=2(мм) – толщина нижней обкладки;
=15(мм) –толщина ткани из которой сделана лента.
погонная масса вращающихся частей роликоопор рабочей и холостой ветви соответственно(1 т. 2.10 с.18)
значения коэффициентов сопротивления рабочей и холостой ветвей соответственно равны (1 т. 2.11 с.20).
Определим приближенное значение максимального натяжения ленты по формуле:
значение коэффициента запаса сцепления ленты с барабаном примем равным (1 с.19)
значение тягового фактора примем равным (1т.2.12 с.21)
Определим требуемое число прокладок тягового каркаса в резинотканевой ленте по формуле:
запас прочности равен (1 с. 20)
прочность прокладки примем (1 т. 2.5 с. 1)
Тогда . Т.к. по ГОСТу не может быть менее трех прокладок то примем количество прокладок .
4 Определение размеров барабанов.
Определим диаметр барабана по формуле:
коэффициент учитывающий прочность прокладок (1 с.22)
коэффициент зависящий от назначения барабана:
для приводных с однобарабанным приводом (1 с.22)
для отклоняющего установленного рядом с приводом
Для приводного барабана
В соответствии с ГОСТ 22644-77 примем (1 т.2.5 с.1)
Для натяжного и отклоняющего барабанов
В соответствии с ГОСТ 22644-77 примем
Длину обечайки барабана назначаем (1 с.22).
Определим ориентировочно массу барабана по формуле:
Примем (1 с.2) тогда ;
Примем (1 с.2) тогда .
5 Тяговый расчет конвейера.
Рис.6.5. Схема трассы конвейера
Разобьем трассу конвейера на участки (см. рис.2)
Определим точку с наименьшим сопротивлением исходя из сравнения следующих величин.
- сила тяжести ленты
- сила сопротивления перемещению ленты.
Т.к. 03357>01295 то наименьшее натяжение ленты будет в т.1. С нее и начнем тяговый расчет.
Определим составляющие силы сопротивления передвижению ленты:
Сила сопротивления в пункте загрузки по формуле:
- коэффициент трения груза о ленту (1 т. 1.1 с. 6-8);
- угол наклона загрузочного лотка;
- составляющая скорости груза в направлении транспортирования;
- коэффициент бокового давления груза на направляющие борта (1 с. 24);
- коэффициент трения груза о борта загрузочного латка.
Силу сопротивления на барабане определим по формуле 2.24:
коэффициент сопротивления движению ленты на барабанах определим по табл. 2.13.
Для приводного и натяжного барабанов .
Для отклоняющего барабана .
Силу сопротивления роликоопор на криволинейных выпуклых участках определим по формуле 2.25.:
коэффициент сопротивления на роликовых батареях примем в соответствии с табл. 2.13. равным .
Проведем тяговый расчет методом обхода по контуру:
Подставим полученные значения и в формулу 2.27 получим:
Тогда из формулы 2.29:
Приняв значение коэффициента запаса по сцеплению равным получим:
Определим натяжение ленты во всех рассмотренных точках:
6 Проверка минимального натяжения ленты.
Определим минимально допустимое натяжение ленты из обеспечения допустимой стрелы провеса ленты на грузовой ветви:
Сравним полученное значения минимального натяжения ленты с полученным в тяговом расчете:
- условие не выполняется.
Определим минимально допустимое натяжение ленты из обеспечения допустимой стрелы провеса ленты на холостой ветви:
- условие выполняется.
Поскольку для грузовой ветви минимальная сила натяжения ленты меньше минимально допустимой то силу натяжения ленты следует подкорректировать и заново определить натяжение ленты в каждой рассматриваемой точке.
Т.к. прочность ленты позволяет повысить натяжението увеличим ее на 2000Н отсюда:
Определим давление ленты на поверхность приводного барабана:
Что меньше допустимого давления в 02МПа (1 с. 28) для резинотканевых лент.
7 Выбор двигателя и кинематический расчет привода.
Определим расчетное тяговое усилие ленты по формуле:
Тяговое усилие на барабане (32)
- коэффициент запаса мощности (1 с. 29)
Примем схему привода однодвигательную.
Рис.6.7. Кинематическая схема привода
- к.п.д. двухступенчатого цилиндрического редуктора(1т.4..2с.68-70)
-к.п.д. подшипников скольжения установленных в опорах приводного барабана (2 т. 1.1 с. 1)
В соответствии с полученной мощностью выбираем двигатель 4А100L4У3 мощностью с частотой вращения момент инерции ротора (1 т. 4.2.1 с. 6-65)
(45) - номинальная угловая скорость двигателя;
- (46)- крутящий момент двигателя;
Для соединения вала двигателя и быстроходного вала редуктора выберем муфту МУВП №4 с тормозным шкивом способную передавать крутящий момент в 63Нм и имеющую момент инерции а для соединения тихоходного вала редуктора и вала барабана выбираем зубчатую муфту МЗ-1.
По ГОСТ 5006-75 способную передавать крутящий момент 710 Нм.
Частоту вращения вала приводного барабана определим по формуле:
Необходимое передаточное отношение привода определим по формуле:
Исходя из необходимого передаточного отношения и мощности привода выберем редуктор РМ-350 с передаточным отношением которое отличается от требуемого значения на 05% что является допустимым.
Уточняем скорость ленты:
Фактическую производительность конвейера определим по формуле:
- коэффициент производительности (1 т. 2. с. 12);
- коэффициент уменьшения производительности с увеличением угла наклона конвейера (1 т. 2.4 с. 12).
8 Расчет конвейера на пуск.
Расчетный коэффициент сопротивления движению ленты при пуске конвейера
- коэффициент увеличения сопротивления.
Статическое сопротивление при пуске:
Для рабочей ветви определим по формуле:
Для холостой ветви сопротивление определим по формуле:
Общее статическое сопротивление при пуске определим по формуле:
Статический пусковой момент конвейера приведенный к валу двигателя определим по формуле:
Время пуска ленточного конвейера определим по формуле:
(44) – приведенный момент инерции поступательно и вращательных движущихся масс груза конвейера и привода; где - коэффициент учитывающий инерцию вращающихся масс роликов и барабанов конвейера. (1 с. 2)
- коэффициент учитывающий массы деталей привода вращающихся медленнее чем вал двигателя . (1 с. 2)
- соответственно суммарные моменты инерции роторов электродвигателей и соединяющих их с редуктором муфт.
С учетом вышесказанного значение приведенного момента инерции поступательно и вращательно движущихся частей конвейера равно:
Определим минимально допустимое время пуска конвейера по формуле:
(49) где -допустимое ускорение при пуске (1 с. )
9 Проверка прочности ленты.
Максимальное натяжение ленты которое может создать двигатель в период пуска определим по формуле:
Значение фактического запаса прочности ленты определим по формуле:
Значение допустимого запаса прочности определим по формуле:
Номинальный запас прочности равен (1 стр. 4).
Коэффициент неравномерности работы прокладок для ленты с четырьмя прокладками равен (1 стр.4).
Коэффициент учитывающий способ стыка концов ленты для вулканизированного соединения равен (1 стр.4).
Коэффициент учитывающий конфигурацию трассы для наклонного конвейера со сложным профилем равен (1 с. 4).
Коэффициент режима работы для среднего режима работы равен (1 с. 4).
Что меньше полученного значения фактического запаса прочности.
10 Расчет тормозного момента.
Статический тормозной момент на валу двигателя препятствующий обратному движению ленты под действием сил тяжести груза при выключении тока определим по формуле:
Значение коэффициента возможного уменьшения сопротивлений конвейера примем равным (1 с. 5).
Знак минус показывает что лента под действием силы тяжести не начнет двигаться в обратном направлении и поэтому специального останова не требуется.
Статический тормозной момент на валу двигателя у для ограничения выбега ленты конвейера после выключения электродвигателя определим по формуле:
время торможения определим по формуле:
Допустимую величину выбега примем равной (1 с. 5)
То есть выбега после выключения электродвигателя ленты не будет вследствие сопротивления перемещению ленты.
Таким образом статический тормозной момент равен:
Величину тормозного момента по которой подбирается тормоз определим по формуле:
Значение коэффициента запаса торможения примем равным (1 с.5) тогда тормозной момент тормоза будет равен:
Выбираем тормоз ТКТ-100 у которого (1 т. 4.4. с. 76)
Проектирование узлов ленточного конвейера.
1 Определение основных параметров натяжного устройства.
Для обеспечения необходимого прижатия ленты к приводному барабану компенсации вытяжки и исключения недопустимого провисания ленты все ленточные конвейеры снабжаются натяжным устройством.
Усилие натяжения ленты создаваемое натяжным устройством при установившемся движении
где - соответственно усилие в ленте в точках набегания и сбегания на натяжной барабан определенные методом обхода по контуру.
Для рассматриваемой схемы:
Ход натяжного барабана:
для резинотканевых лент
где LК - длина конвейера м;
Усилие Fн необходимое для перемещения тележки натяжного устройства с барабаном
Fн = (Sнаб+Sсб)+Wт=61527+307=6460Н
где Sнаб Sсб - соответственно усилия натяжения набегающей на барабан и
сбегающей с него ленты;
Wт - сопротивление перемещению тележки в направляющих.
Wт =mт g(wт cos+sin)=
где mт - масса тележки с барабаном кг;
wт - коэффициент сопротивления движению тележки: для катков тележки на подшипниках качения wт=005
Масса натяжного груза тележечного натяжного устройства
- общий КПД полиспаста и обводных блоков.
2. Определение размеров загрузочного лотка
Длина бортов направляющего лотка lЛ в зависимости от ширины ленты и скорости ее движения определяется по формуле
где v – скорость ленты мс;
v1 – проекция вектора скорости поступления груза в воронку на направление движения ленты т.к. груз поступает строго вертикально то проекции скорости не будет.
fЛ – коэффициент трения груза о ленту.
Максимально высоту направляющих бортов лотка определяют исходя из производительности и размеров выпускного отверстия лотка по формуле
Ширину направляющих бортов принимают ;
. Основные размеры загрузочного лотка можно принимать по табл. 2.14:
расстояние между бортами – 340 мм;
длина бортов – 1200 мм.
3 Выбор типа и определение основных параметров разгрузочного устройства.
Разгрузка конвейера может производиться с концевого барабана или при помощи промежуточных пунктов при помощи различных разгрузочных устройств установленных по длине трассы конвейера. Для разгрузки конвейера с концевого барабана или перегрузки груза с одного конвейера на другой необходимо определить место установки экрана воспринимаюшего улары части падающего груза; для этого производится построение траектории свободного полета насыпного груза.
Для построения траектории движения частицы груза с разгрузочного барабана необходимо определить положение точки А – начало координат после которой начинается свободный полет частицы груза. Для этого определим полюсное расстояние:
- радиус движения частицы на барабане;
- скорость движения частицы на барабане.
Т.к. то точка А находится в первом квадрате.
Расположение точки А от вертикальной оси определим по формуле:
Построение нахождения точки А:
Радиусом проведем окружность от вертикальной оси отложим угол и получим т. А – начало координат. Траекторию строим в косоугольных координатах для чего проводим ось Х (касательная к поверхности барабана проведеная через полюс А) и вертикальную ось Y.
Рис.7.3. Построение траектории полета частиц груза
Задаваясь определенным интервалом времени t=01 с построим траекторию полета частиц груза (см. рис. ). Частица груза движется по параболе очертание которой определяется координатами:
. Для построения траектории всей массы груза сходящего с барабана необходимо провести совмещенное построение траектории движение частиц находящихся в верхнем и нижнем слое груза на ленте. Скорость частицы находящейся в нижнем слое груза равна скорости ленты а радиус движения – радиусу барабана. Скорость частицы в верхнем слое определяется:
- скорость ленты мс;
- радиус барабана м;
- высота слоя груза на ленте м.
В соответствии с траекториями движения частиц груза проектируется очертание разгрузочного кожуха. Конфигурация кожуха должна способствовать тому чтобы исключить удары о стенки кожуха излишнее крошение и пыление.
При установке разгрузочной воронки предусмотрены защитные средства от быстрого износа стенки воронки воспринимающие удары падающих частиц груза (покрытие стенок воронки листами износостойкой резины).
4 Выбор типа и определение основных параметров устройства для очистки ленты.
На каждом конвейере транспортирующем насыпные грузы устанавливаются очистные устройства для очистки рабочей и внутренней поверхности ленты и барабанов. В соответствии с (1 т. 2.16 с. 52) выбираем в качестве очистного устройства одинарный скребок. Для очистки рабочей поверхности ленты установим его после разгрузочного барабана а для очистки внутренней поверхности ленты – перед задним концевым барабаном на расстоянии 1 м. от оси барабана.
Для очистки внутренней поверхности ленты применим двухсторонний скребок плужкового типа с выводом очищаемых частиц вне ленты конвейера.
Расчет элементов конвейера на прочность.
1 Расчет вала приводного барабана.
1.1 Выбор материала валов.
Привод конвейера состоит из одного приводного барабана. Рассчитываем вал приводного барабана.
Выбираем материал вала: Сталь 45 - ;
Расчёт валов на кручение выполняем перед составлением компоновочной схемы приводного вала конвейера. Диаметр вала в опасном сечении определяем из условия прочности на кручение при пониженных допускаемых напряжениях.
где Т – крутящий момент Н.мм
мПа – допускаемое напряжение на кручение.
Определяем суммарные нагрузки на вал
где - векторы от натяжения соответственно в набегающей и сбегающей ветвях тягового элемента по результатам тягового расчета Н.
где z =2-число ступиц на валу.
Крутящий момент на валу
где =05-расчетный диаметр барабана м;
- окружное усилие на барабане.
Диаметр вала в опасном сечении из условия прочности на кручение:
Примем диаметр вала по ГОСТ d=45 мм
На конце вала посажена зубчатая муфта.
Изгибающий момент действующий на вал
На основании третьей гипотезы прочности приведённый момент в опасном сечении
Диаметр вала в опасном сечении
где (по табл. 4.3. с. 82).
На основании предварительного расчёта разрабатываем конструкцию вала (рис 2.1): назначаем диаметры и длины отдельных участков расположение шпоночных канавок и т. д.
Ориентировочно длину барабана и вала для предварительного расчёта валов конвейера у которого тяговым элементом является лента можно пользоваться рекомендациями приведёнными в табл. 4.2. для типовых конструкций.
Расстояние между центрами опор l0 =850 мм.
Общая длина вала l=1110 мм.
Рис.8.1.1. Расчетная схема вала
Построим эпюры моментов
1.2 Уточненный расчёт вала на выносливость
Коэффициент запаса прочности при симметричном цикле нагружений для нормальных напряжений
для касательных напряжений
При одновременном действии нормальных и касательных напряжений
В приведённых формулах:
- предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба (табл. 4.1.);
- предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения (табл. 4.1.);
- амплитуда номинальных напряжений соответственно изгиба и кручения при симметричном цикле нагружений;
- суммарные коэффициенты учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости соответственно при изгибе и кручении.
Напряжения кручения и изгиба находим по известным формулам сопротивления материалов:
где Ми= 48 Н.м - расчётный изгибающий момент
где Н.мм - расчётный крутящий момент;
Суммарные коэффициенты концентрации напряжений для детали при отсутствии технологического упрочнения определяем по формулам
где – эффективные коэффициенты концентрации напряжений для полированного образца (2 табл. 4.6 – 4.8 стр.86-87);
– коэффициенты состояния поверхности (2 табл. 4.9. стр.87);
=08 =07 – коэффициенты влияния абсолютных размеров детали (2 табл.4.11. стр.88);
Рассчитаем вал в опасном сечение 1-1 на кручение т.к. в этом сечение наибольший крутящий момент:
Суммарный коэффициент концентрации напряжений для детали при отсутствии технологического упрочнения:
Рассчитаем вал в опасном сечение 2-2 на изгиб и кручение т.к. в этом сечение наибольшие крутящие моменты:
Запас прочности обеспечен.
1.3 Расчёт шпоночных соединений
Основным для соединения является расчёт на смятие шпонок и пазов.
Рассчитаем шпонку на выходном конце вала.
Выберем шпонку 14x9x110 СТ СЭВ 189-75 с параметрами:
b=14мм h=9мм l=110мм t1=55 мм. (2. табл. 4.15. стр.92)
Основным для соединения является расчёт на смятие шпонок и пазов
где Н.мм - крутящий момент на валу;
d=45 мм - диаметр вала;
- для стальных ступиц;
Прочность шпоночного соединения обеспечена.
Рассчитаем шпонку под ступицей
По таблице для диаметра 55мм выбираем шпонку с параметрами:
Выберем шпонку 16x10x180 СТ СЭВ 189-75
b=16мм h=10мм l=180мм (2 табл. 4.15. стр.92)
d=55мм - диаметр вала;
1.4 Выбор подшипников приводного барабана
Выберем двухрядный сферический подшипник 1210 ГОСТ 5720-75.
Номинальная долговечность подшипника в миллионах оборотов
где - каталожная динамическая грузоподъемность выбранного подшипника;
р=3- показатель степени для шарикоподшипников;
- эквивалентная расчётная нагрузка на подшипник;
Для радиальных шариковых подшипников нагруженных радиальной нагрузкой
где Fс=37856 Н - радиальная нагрузка на подшипник;
V=1.2 - коэффициент при вращении внутреннего кольца;
- коэффициент безопасности для цепных конвейеров;
- температурный коэффициент при ;
Расчётная долговечность подшипника в часах
n=61 – частота вращения подшипника мин-1.
Срок службы подшипника больше рекомендуемого.
2.1 Предварительный расчёт оси натяжного барабана
Выбираем материал оси: Сталь 45 - ;
Для оси составляем её расчетную схему (рис. 5): расположение опор величину и направление действующих на ось нагрузки а так же точки их приложения.
Ориентировочно длину барабана и оси для предварительного расчёта осей конвейера у которого тяговым элементом является лента используем рекомендации приведённые для типовых конструкций.
Общая длинна вала l=1110 мм.
Рис.8.2.1. Расчетная схема оси
Суммарная нагрузка на ось
где Sсб=30867Н Sнаб=3066Н - векторы от натяжения соответственно в набегающей и сбегающей ветвях тягового элемента по результатам тягового расчёта.
где - число ступиц на валу.
Из условия прочности по напряжениям изгиба определяется диаметр оси под ступицей.
- момент сопротивления расчетного сечения при изгибе;
- допускаемое напряжение в симметричном цикле.
- диаметр оси под ступицей
- предел выносливости .
- коэффициент учитывающий конструкцию детали: для осей =25;
- допустимый коэффициет запаса прочности =14
Принимаем диаметр средней части оси диаметры посадочных поверхностей под подшипники .
Определим диаметр оси в опасном сечении:
где М – изгибающий момент в опасном сечении;
S – запас прочности при постоянных напряжениях
На основании предварительного расчёта разрабатываем конструкцию оси назначаем диаметры и длины отдельных участков расположение шпоночных канавок и т. д.
2.2 Уточненный расчёт оси
Коэффициент запаса прочности при симметричном цикле нагружений для нормальных напряжений
В приведённой формуле:
- предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба;
где - эффективные коэффициенты концентрации напряжений для полированного образца;
- коэффициенты состояния поверхности;
=07 - коэффициенты влияния абсолютных размеров детали;
2.3 Выбор подшипников натяжного барабана
Выберем для двухрядный сферический подшипник 1208 ГОСТ 5720-75.
где С=19кН - каталожная динамическая грузоподъемность выбранного подшипника;
- показатель степени для шарикоподшипников;
где Fс=30764Н - радиальная нагрузка на подшипник;
- коэффициент безопасности для ленточных конвейеров;
Определение основных параметров металлоконструкции конвейера.
Опорная конструкция ленточного конвейера представляет собой жесткие ставы состоящие из стального проката (швеллеры). Ставы изготовляют отдельными секциями длиной 5 м.
Для выбора параметров проката рассмотрим наиболее протяженный горизонтальный участок конвейера между двух опорных балок L=5 м. На данный участок действуют распределенные силы от веса металлоконструкции погонной массы движущихся частей конвейера и погонной массы груза. Условно примем что рассматриваемая металлоконструкция представляет собой балку на двух опорах расчетная схема представлена на рис. 6.
Рис. 9 Расчетная схема распределённых нагрузок действующих на металлоконструкцию конвейера.
Суммарная распределенная нагрузка определится:
где =14 - погонная масса груза кгм;
= 66 - погонная масса движущихся частей конвейера кгм;
= 10- погонная масса вращающихся частей роликоопор кгм.
=32- погонная масса вращающихся частей роликоопор холостой ветви кгм.
= 705- погонная масса проката кгм.
Ориентировочно примем за расчетный прокат – швеллер №8 изготовленный из горячекатаной углеродистой стали 2 [8 стр. 364].
Реакции опор определим:
Максимальный изгибающий момент:
Момент сопротивления для подобранного профиля:
где - допустимое напряжение изгиба для горячекатаной углеродистой стали 2 МПа; [9 стр.77];
Условие прочности для выбранного профиля соблюдается.

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 16 часов 22 минуты
up Наверх