Тяговый расчет

Сопротивление W_пов. на поворотных пунктах (барабанах, звездочках):

W_пов = S_наб.(k_п – 1), (2.1)

где, S_наб – натяжение тягового органа в точке набегания на поворотный пункт; k_п – коэффициент увеличения натяжения тягового органа от сопротивления на поворотном пункте.

При угле α обхвата тяговым органом барабана (звездочки):

α = 180° k_п = 1,05 – 1,07.

Натяжение S₂ в точке 2:

S₂ = S₁ + S_наб (k_п – 1) = S₁ + S₁ (k_п – 1) = S₁ [1 + (k_п – 1)], (2.2)

S₂= 1,05S₁,

Сопротивление W_2–3 на прямолинейном порожнем участке 2 – 3:

W_2–3 = q_к ·L_r ·ω, (2.3)

где q_к- погонная весовая нагрузка от движущихся частей на порожнем участке конвейера, q_к=q_л+q_x(q_л – погонная весовая нагрузка от конвейерной резинотканевой ленты, q_л=7,3; q_x – погонная весовая нагрузка вращающихся частей холостой роликоопоры, q_x=9,2; (L_г – длина горизонтальной проекции участка, L_г=15м; β – угол наклона участка); ω – коэффициент сопротивления(приложение 1, таблица 6), ω=0,025.

q_к=7,3+9,2=16,5

L_г = L·cosβ; (2.3.1)

W_2–3 =16,5·15·0,025=6,18,

Натяжение S3 в точке 3:

S₃ = S₂ + W_2–3, (2.4)

S₃=1,05S₁+6,18;

Сопротивление W_кр на криволинейном участке 3 – 4 (батарея роликов):

W_кр = S_наб. (k -1), (2.5)

где, S_наб. - натяжение ленты перед началом участка; k- коэффициент увеличения натяжения ленты от сопротивления батареи роликоопор k=е^ωα.

е=2,718; ω – коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам по таблице 13, ω=0,025; α- центральный угол криволинейного участка в радианах, α=184°=3,21рад.

k=2,718^0,025·^3,21=1,08, (2.6)

W_кр= S₁(1,08-1)=0,08S₁,

Натяжение S₄ в точке 4:

S₄ = S₃ + W_кр; (2.7)

S₄=1,05S₁+6,18+0,08 S₁=1,13S₁+6,18

Сопротивления W_{4 – 5} на участке 4 – 5:

W_{4 – 5} = (q_к ·L_4-5 ·ω· cosβ) – (q_к ·L_4-5 ·sinβ), (2.8)

W_{4 – 5} =(16,5·9,97·0,025·0,9) – (16,5·9,97·0,069)=7,65

Натяжение S₅ в точке 5:

S₅ = S₄ + W_{4 – 5}, (2.9)

S₅=1,13S₁+6,18+7,65=1,13S₁+13,83

Натяжение S₆ в точке 6:

S₆ = S₅ + W_пов, (2.10)

где, W_пов – сопротивление на поворотных пунктах.

S₆=1,13S₁+13,83+0,05S₁=1,18 S₁+13,83.

Натяжение S₇ в точке 7:

S₇ = S₆ + W_пов, (2.11)

S₇=1,18 S₁+13,83+0,05S₁=1,23 S₁+13,83.

Сопротивление W_погр на погрузочном пункте от сообщения грузу скорости тягового органа:

W_погр= ; (2.11.1)

где, П – производительность конвейера, т/ч,П=300 т/ч; v – скорость ленты, v=1,5 м/c.

W_погр= =12,5.

Сопротивление W_л от направляющих бортов загрузочного лотка при приближенных расчетах принимается:

W_л = 5·l, (2.12)

W_л=5·1,5=7,5

где, l – длина направляющих бортов лотка по таблице 19, l = 1500мм=1,5м.

Общее сопротивление при загрузке:

W_загр = W_погр + W_л, (2.13)

W_загр=12,5+7,5=20

Натяжение S₈ в точке 8:

S₈ = S₇ + W_загр, (2.14)

S₈=1,23 S₁+13,83+20=1,23 S₁+33,83;

Сопротивление на участке 8 – 9:

W _8-9 = W_гр = (q + q_к)·(ω·L_r+ Н), (2.15)

где, W_гр – сопротивление на прямолинейном груженом участке конвейера; q – погонный вес от груза, q=16,83; q_к – погонная весовая нагрузка от движущихся частей конвейера на груженом участке, q_к=16,5; L_r- длина горизонтальной проекции участка 8-9, L_r=19,95м;Н – высота подъема груза на участке 8-9.

W _8-9= W_гр=(16,83+16,5)·(0,025·19,95+7)=249,9;

Натяжение S₉ в точке 9:

S₉ = S₈ + W_{8 – 9}, (2.15.1)

S₉=1,23 S₁+33,83+249,9=1,23 S₁+283,7;

Сопротивление на криволинейном участке 9 – 10 (батарея роликов):

W _9-10 = W_кр = S9 ·(k – 1), (2.15.2)

W _9-10 = W_кр=(1,23 S₁+283,7)·0,08=0,09 S₁+22,7,

Натяжение S₁₀ в точке10:

S₁₀ = S₉ + W_{9 – 10}, (2.16)

S₁₀=1,23 S₁+283,7+0,09S₁+22,7=1,32 S₁+306,4;

Сопротивление на участке 10 – 11:

W _10-11 = (q + q_к)·ω·L_10-11 , (2.17)

W _10-11=(16,83+16,5) ·0,025·30=24,99;

Натяжение S₁₁ в точке11:

S₁₁ = S₁₀ + W_{10 – 11}, (2.18)

S₁₁=1,32 S₁+306,4+24,99=1,32 S₁+331,3;

Сопротивление W_{11 – 12} на участке 11 – 12 (плужковый разгрузчик):

W_{11 – 12} = W_п.р. = (2,7 – 3,6)q·В, (2.19)

W_{11 – 12}= W_п.р.=2,7·16,83·0,65=29,53;

Натяжение S₁₂ в точке 12:

S₁₂ = S₁₁ + W_{11 – 12}, (2.20)

S₁₂=1,32 S1+331,3+29,53=1,32S₁+360,8;

Используя известное соотношение Эйлера е^ωα = ,между натяжениями набегающей S_наб и сбегающей S_сб ветвей на приводном барабане, получим:

S₁₂ = S₁ ·ℓ^μα, (2.21)

1,32S₁+360,8= S₁·1,072,

S₁=150,5Н

где μ – коэффициент сцепления между лентой и барабаном, μ=0,025; α – угол обхвата барабана лентой, рад, α=180°=3,14 рад.

Подставив это соотношение для определения натяжения в точке S12, найти S₁.

Определить численное значение S₂ – S₁₁ натяжной ленты.

S₂=158,025,

S₃=164,20,

S₄=176,24,

S₅=183,89,

S₆=197,72,

S₇=211,55,

S₈=231,55,

S₉=481,45,

S₁₀=505,06,

S₁₁=530,05,

S₁₂=559,58.

По уточненному значению S_max = S₁₂ проверить прочность ленты.

Расчетное число i_р прокладок:

i_р= , (2.22)

i_р= =3,87,

где S_max – максимальное статическое натяжение ленты; n₀ – запас прочности (приложение 1,таблица 10); k_р – номинальная прочность тяговых прокладок (приложение 1, таблица 3); В – ширина ленты.

Правильность выбора диаметра приводного барабана по давлению ленты на барабан:

D_n.б.≥ , (2.23)

D_n.б≥ =160;

где W₀ – тяговая сила, W₀= S₁₂- S₁, W₀=559,58 – 150,5=409,08; - допустимое давление ленты на барабан, = 10000 – 11000 кгс/м³; – принятый угол обхвата =180,; µ- коэффициент сцепления между лентой и барабаном, µ=0,25.

КПД η_бар приводного барабана ленточного конвейера:

η_бар= (2.24)

η_бар = =0,92,

где ω_б – коэффициент сопротивления барабана, ω_б = 0,03 – 0,05; k_S – коэффициент обхвата барабана с лентой (приложение 1таблица 8), k_S=1,85.

Расчетная мощность N₀ на приводном валу конвейера:

N₀= ; (2.25)

N₀= =60,7кВт,

где v – скорость ленты,v = 1,64; η_бар– КПД приводного барабана, η_бар=0,92.

Мощность двигателя для привода конвейера:

N= , (2.26)

N= = 68,1кВт,

где k – коэффициент запаса, k = 1,1 – 1,35; η – КПД передачи от двигателя к приводному валу табл. 21, η=0,98.

По каталогу выбрала тип электродвигателя, АИР 250М8.

Частота вращения приводного барабана конвейера:

n_n.б.= ; (2.27)

n_n.б= =96,8 мин^-1,

где v – скорость ленты, v=1,64; D_п.б. – диаметр приводного барабана, D_п.б.=160.

Необходимое передаточное число i между валом двигателя и валом приводного барабана:

где n_дв– частота вращения вала двигателя.

Необходимое передаточное число i между валом двигателя и валом приводного барабана:

i= ; (2.28)

где – частота вращения вала двигателя, = 3000об/мин.

I=15,78;

По каталогу выбрала типоразмер редуктора по передаточному числу i, рассчитанной мощности N и частоте вращения быстроходного вала.

Ц2С-63.

Уточняем скорость v_ф ленты:

V_ф= ; (2.29)

v_ф= =1,25 м/с,

Усилие S_н натяжного устройства:

S_н=S_наб.+S_сб., (2.30)

где, S_наб – сила натяжения ленты в точке набегания на натяжной барабан,S_наб.=S₁=150,5, S_сб – сила натяжения ленты в точке сбегания с натяжного барабана, S_сб= =139,35.

S_н=150,05+139,35=289,85.

Усилие в конвейерной ленте в период пуска:

S_пуск.= + S_сб; (2.31)

где, N –номинальная мощность принятого двигателя; – КПД передачи (приложение 1,таблица 11); – коэффициент соотношения пускового и номинального моментов электродвигателя по каталогу; v – скорость ленты.

S_пуск= +139,35=169,82Н.

Проверяем прочность прокладки ленты в период спуска. Необходимое число прокладок в ленте:

I_пуск.= ≥ i; (2.32)

i_пуск= =17,36,

где, – предел прочности прокладки ленты; – коэффициент прочности стыка ленты (приложение 1,таблица 12); – коэффициент неравномерности работы прокладок ленты, ≈1-0,03i, i – расчетное число прокладок в ленте.

[

()

Тормозной момент МТ на приводном валу: МТ =h × q × H - CТW - q × H ]× D

где η – КПД барабана (звездочки); q – погонная весовая нагрузка; Н – высота подъема груза; СТ – коэффициент возможного уменьшения сопротивлений конвейера (для ленточного конвейера СТ = 0,55 – 0,6; для цепного конвейера СТ – 0,5); W0– тяговая сила конвейера; D0 – диаметр приводного барабана.

М_т= 0,92·[38,06·7-0,55(409,08 -38,06·7)]·0,160/2=138,18.

Следовательно выбираем для нашего конвейера муфту-тормозУВ3-141.

На этом заканчиваем подбор комплектующих.

Приложение.

Характеристика свойств насыпных грузов. Таблица 1.

Наименование груза	Объемная (насып ная) масса γ, т/м³	Угол φ естест-венного откоса, град	Коэффициент трения в состоя-нии покоя	Группа абра-зив-ности
в покое	в дви-жении	по стали	по резине
Бетон:   со щебнем   с гравием и пес-ком	1,8 – 2,2     2,2
Глина мелко-кусковая сухая	0,7 – 1,5			0,75 – 1,0		В
Гравий рядовой	1,5 – 2,0			0,58–1		В
Камень: крупнокусковой мелкокусковой	1,8 – 2,2 1,31 – 1,5	45 45	30 30	0,6–0,8
Керамзит кусковой	0,5 – 0,7
Песок: сухой влажный	1,4 – 1,65 1,5 – 1,7	45 50	30 35	0,32– 0,7	0,46 0,56	С
Уголь каменный кусковой	0,6 – 0,8	35–40		0,42	0,55	В
Цемент	1,0 – 1,8			0,3– 0,65	0,64	С
Шлак: сухой влажный	0,6 – 1,0 0,62 – 0,71	35–50		0,4– 1,19	0,46– 0,6	С
Щебень сухой	1,2 – 1,8			0,47– 0,5		Д

Параметры конвейерных лент.

Таблица 2.

Обозначение типа ленты	Тип ткани тяговой прокладки	Толщина наружных обкладок, мм
рабочей поверхности	нерабочей поверхности
1(1.1)	синтетические, 400
2(2Т1)     2(2Т2)	синтетические, 100 – 300 синтетические, 100 – 200
3(2Л)	синтетические, 100 – 200

Расчетные параметры резинотканевого каркаса.

Таблица 3.

Количе-ство тяговых прокладок каркаса	Толщина, мм
Из комбини-роваванных тканей	Из синтетических тканей
Номинальная прочность тяговой прокладки, Н/мм
1 2 3 4 5 6	1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2	– – 9,0 12,0 15,0 18,0	– – 5,7 7,6 9,5 11,4	– 3,2 4,8 6,4 8,0 9,6	1,1 2,2 3,3 4,4 5,5 6,6

Предельные скорости v ленты, м/с, при транспортировании насыпных грузов

и разгрузке через барабан.

Таблица 4.

Транспортируемый груз	Ширина ленты, мм
								200 0
Неабразивный и непылящийся	1,6	1,64	1,64	2,66	2,65	2,2	2,3	3,15	3,15
Малоабразивный	1,5	1,64	1,64	2,5	2,65	2,2	2,3	3,15	3,15
Среднеабразивный и хрупкий	1,25	1,5	1,64	1,75
Крупнокусковой	–	–	1,64
Пылевидный

Значение коэффициента Кβ.

Таблица 5.

Угол наклона конвейера, β°	До 10
Кβ		0,97	0,95	0,92	0,89	0,85

Значение коэффициента ω сопротивления ленточных конвейеров.

Таблица 6.

Тип опор роликов	Условия работы конвейера	ω для роликоопор
прямых	желобчатых
Подшипники качения	Чистое сухое помещение без пыли	0,018	0,02
Отапливаемое помещение, небольшое количество абразивной пыли, нор-мальная влажность воздуха	0,022	0,025
Неотапливаемое помещение и работа вне помещения; большое количество абразивной пыли, повышенная влаж-ность воздуха	0,035	0,04
Подшипники скольжения	Средние условия работы	0,06	0,065

Значения коэффициентов m1, m2, m3, m4, m5 для конвейеров с барабанами на подшипниках качения.

Таблица 7.

Обозначение	Отличительные признаки конвейера	Значение ко-эффициента
m1	Длина конвейера до 15 м	1,5 – 1,2
Длина конвейера 15 – 30 м	2,1 – 1,2
Длина конвейера 30 – 150 м	1,1 – 1,05
Длина конвейера более 150 м	1,05
m2	Конвейер прямолинейный или имеющий изгиб трассы выпуклостью вниз
Конвейер имеет перегиб трассы выпуклостью вверх: в головной части в средней части в хвостовой части	1,06 1,04 1,02
m3	Привод головной   Привод промежуточный или хвостовой	1,05 – 1,08
m4	Натяжная станция хвостовая Натяжная станция промежуточная	1 – 0,02
m5	С разгрузкой через головной барабан   С моторной разгрузочной тележкой при одно-барабанном приводе конвейера	1,3

Значение коэффициента ksобхвата барабана с лентой

Таблица 8.

Значение коэффициента сцепления μ барабана с лентой	При угле α обхвата барабана с лентой
180°	200°	225°
0,15	1,5	1,42	1,35
0,25	1,85	1,73	1,61
0,35	2,65	2,46	2,26

Рекомендуемые номинальные запасы прочности nо прорезиненных кон-

вейерных лент.

Таблица 9.

Число прокладок	До 4	5 – 8	9 – 11
Номинальный запас прочности			10,5

Рекомендуемые запасы прочности прорезиненных

конвейерных лент.

Таблица 10.

Число прокладок	До 4	5 – 8	9 – 11
Номинальный запас прочности			10,5

КПД звеньев передачи.

Таблица 11.

Звенья передач	КПД на подшипниках
качения	скольжения
Передаточный вал с обработанными зубчатыми колесами, расположенный в масляной ванне	0,98	0,96
Передаточный вал с обработанными открытыми зубчатыми колесами	0,98	0,96
Передаточный вал с необработанными зубчаты-ми колесами	–	0,93
Редуктор зубчатый: одноступенчатый двухступенчатый трехступенчатый	0,97 0,96 0,94	0,94 0,90 0,85
Цепная передача, работающая в масляной ванне	0,96	0,90
Цепная передача открытая	0,95	0,93

Значение коэффициента прочности kс стыка конвейерной ленты

Таблица 12.

Вид стыка ленты	kс
Холодная склейка Вулканизированный стык Соединение концов ленты болтами Соединение концов ленты скобами	0,75 0,8 0,65 0,55

Дата добавления: 2015-08-31