Транспортирующее оборудование

Содержание.

1. Введение……………………………………………………………………………..3
2. Исходные данные……………………………………………………………..…….4
3. Производительность ленточного конвейера и параметры машины, обеспечивающие её выполнение……………………………………………………….…….5
4. Статический расчет тягового органа конвейера…………………………….…...12
5. Расчет ленты……………………………………………………………………….13
6. Расчет мощности…………………………………………………….…….………15
7. Расчет деталей и узлов…………………………………………..……….………..16
1. Расчет грузового натяжного устройства…………………………………..16
2. Определение диаметров барабанов…………………………….………….16
3. Определение минимального радиуса кривой в т.5 трассы…………........17
8. Техника безопасности……………………………………………………….…….18
9. Список используемой литературы………………………….…………………….20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

Ленточные конвейеры являются наиболее распространённым типом транспортирующих машин непрерывного действия во всех отраслях промышленности и строительства. Из всех конвейерных установок, находящихся в эксплуатации, 90 % составляют ленточные транспортёры. Они являются наиболее типичными представителями машин непрерывного транспорта с тяговым рабочим органом, методы расчёта которых используются при проектировании ряда других установок. Интерес представляют расчёты натяжения тягового органа транспортёра, выбор места установки привода, исходной величины натяжения ленты и определение тягового усилия и мощности конвейера. В процессе проектирования я знакомился с конструктивным исполнением приводных и натяжных станций, поддерживающих роликоопор, загрузочных и разгрузочных устройств, и другими сборочными единицами.

Ленточный конвейер имеет станину, на концах которой установлены два барабана: передний-приводной и задний-натяжной. Вертикально замкнутая лента огибает эти концевые барабаны и по всей длине поддерживается опорными роликами, называемыми роликоопорами (верхними и нижними), укреплёнными на станине. Приводной барабан получает вращение от привода и приводит в движение ленты вдоль трассы конвейера.

Лента загружается через одну или  несколько загрузочных воронок, размещённых на конвейере. Транспортируемый груз перемещается на верхней (рабочей) ветви ленты, а нижняя ветвь является возвратной. Груз разгружается на переднем барабане через разгрузочную воронку. Наружная поверхность ленты очищается от прилипших к ней частиц груза очистным устройством, установленным у переднего барабана.

 

 

 

 

 

2. Исходные данные.

Транспортируемый материал: щебень сухой;

Производительность (Q_э): 250 т/ч; 
Плотность материала (ρ): 1,5…1,8 т/м³;

Угол естественного откоса в  покое (α): 35°…45°;

Длина транспортирования (L): 102 м;

Высота транспортирования (H): 16 м;

Длина участков (L₁=L₆, L’₂/L₂=L’₅/L₅, L₃=L₄), м: 30, 52/50, 20;

Угол наклона наклонной части транспортера: 18°;

Производственные условия тяжелые, включает работу в зимние месяцы;

Скорость транспортирования: 1,7 м/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  Производительность ленточного конвейера и

параметры машины, обеспечивающие её выполнение.

В задании на проектирование ленточного транспортёра указывается его эксплуатационная производительность (Q_э = 250 т/ч), которая должна быть обеспечена в реальных условиях работы предприятия с учётом всех его простоев, неравномерности загрузки ленты и технической готовности.

 

Общий эксплуатационный коэффициент определяется по формуле 1.1:

,

(1.1)

где К_в – коэффициент использования транспортёра по времени (К_в = 0,85-0,9); К_г – коэффициент готовности (К_г = 0,96-0,98); К_н – коэффициент неравномерности загрузки (К_н = 0,91-0,93).

 

Максимальную расчётную производительность, по которой ведётся расчёт транспортёра, определяется по формуле 1.2:

,

(1.2)

где Q_э – эксплуатационная производительность, т/ч; К_э – общий эксплуатационный коэффициент, определяется по формуле (1.1).

 

Определим общий эксплуатационный коэффициент по формуле 1.1:

  ;

Определим максимальную расчётную производительность по формуле 1.2:

  т/ч;

 

Определяем ширину ленты, принимая желобчатую трехроликовую  опору с углом боковых роликов  β = 30 ̊.

Определяем часть ширины ленты, на которой располагается груз:

где Q_p - производительность, т/ч; ρ - плотность материала, т/м³; V - скорость транспортирования, м/с; k - коэффициент, зависящий от степени подвижности материала; φ - угол естественного откоса материала на движущей ленте, составляющий (35- 50)% от угла естественного откоса в покое.

Для средней группы подвижности  материала, к которой относится  щебень, принимаем k = 0,90, φ ≈ 0,35α, где α = 40 ̊ приняли как среднее значение.

Определяем b при следующих числовых значениях:

Q_p = 309 т/ч; k = 0,90; ρ = 1,65 т/м³; V = 1,7 м/с; φ = 0,35·40 ̊ = 14 ̊.

      

Ширина ленты

     

По ГОСТ 22644-77 принимаем  ближайшую большую стандартную  ширину B = 650 мм.

Принятая ширина ленты  допускает транспортировку щебня  с максимальным размером кусков:

 

Рисунок 1.

Схема ленточного конвейера.

 

4. Определение натяжения ленты в характерных точках трассы

Для определения натяжения  ленты в характерных точках трассы и построения диаграммы решаем систему уравнений. При работе транспортера в неотапливаемых галереях и наличии абразивной пыли, коэффициент сопротивления отклоняющих устройств (C₁) для подшипников качения принимаем равным 1,03. Подсчитаем силы сопротивления на прямолинейных участках.

 

1. Вычисление единичных линейных масс

Предварительно вычислим единичные линейные массы груза  и элементов конвейера.

Масса груза, приходящаяся на 1 м длины  груженого участка конвейера:

Погонная масса ленты:

где В – ширина ленты, мм; δ₀ – толщина прокладки, мм; i – предварительно принятое число прокладок в ленте; δ₁ – толщина наружной обкладки со стороны нагруженной поверхности ленты, мм; δ₂ – толщина наружной обкладки со стороны нерабочей поверхности ленты, мм.

Согласно рекомендациям, принимаем толщину обкладок для среднеабразивных грузов: δ₁ = 3,5 мм; δ₂ = 1,5 мм; толщина одной прокладки δ₀ = 1,25 мм.

Предварительно для расчета  принимаем число прокладок i = 4 при B = 650 мм , тогда

Массы роликоопор на 1 м длины холостого и груженого участков конвейера:

                  

где G_p - масса роликоопор, кг; l_рг, l_рх - расстояние между роликоопорами на груженом и холостом участке транспортера, м.

Для желобчатой (трехроликовой) ленты при диаметре ролика 108 мм: G_p ≈ (7B + 5) = 9,55 кг, для плоской ленты G_p ≈ (7B + 4) = 8,55 кг.

l_рг = 1,3 м; l_рх = 2,6 м.

      

 

2. Определение сил сопротивлений

Определяем силы сопротивления на характерных участках трассы конвейера по соотношениям:

здесь ω = 0,042 – коэффициент  сопротивления движению резинотканевой ленты по роликоопорам в тяжелых производственных условиях.

Сопротивление движению ленты при загрузке материала:

где φ – 1,3…1,5 – коэффициент, учитывающий трение груза о направляющие борта и стенки загрузочной воронки; V₁, V_Л - соответственно начальная скорость груза и скорость ленты, м/с.

        

Сопротивление при разгрузке  с помощью разгрузочной тележки:

где F_i - натяжение ленты на i-ом участке, на котором установлена тележка.

3. Натяжение ленты в точках трассы конвейера

Коэффициент c принимаем равным 1,04.

Обозначим F`₂ = -861,48 Н, тогда

При определении S`<sub>3</sub> и ниже S`₄ сопротивления на отклоняющих барабанах снижают величину отрицательного натяжения ленты.

где с’ = 1,03 сопротивление на роликовой батарее.

 

Исходную величину натяжения ленты  определяем, используя второе требование обеспечения работы тягового элемента:

 

Принимая μ = 0,25 и е = 240 ̊ = 4,19 рад, имеем:

 

С учетом определяем:

                                        

                                      

                                   

              

Минимальное натяжение ленты в  т. 3:

следовательно требование статического натяжения выполняется.

Минимальное натяжение  ленты на груженом участке:

Наименьшее натяжение  , при котором стрела провеса не превосходит допускаемого значения, определяется по формуле:

где y_max - максимально допустимая стрела провеса.

Условие третьего требования выполняется (S₄>S_гmin).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Диаграмма натяжения ленты конвейера

Диаграмма представлена на рис. 2.1.

 

 Рисунок 2.1

Диаграмма натяжения  ленты конвейера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчёт ленты.

Расчётное значение коэффициента запаса прочности ленты определяется по формуле 3.1:

,

(3.1)

где n₀ – номинальный запас прочности, принимаемый n₀ = 7 при расчёте по нагрузкам установившегося движения; n_нр – коэффициент неравномерности нагружения прокладок, при i = 4 n_нр = 0,9; n_ст – коэффициент прочности стыкового соединения концов ленты; n_т – коэффициент, учитывающий влияние конфигурации трассы конвейера; n_р – коэффициент, учитывающий влияние ражима по времени работы конвейера в течении суток и по производительности.

 

Максимально допустимая рабочая нагрузка определяется по формуле 3.2:

,

(3.2)

где n – расчётное значение коэффициента запаса прочности ленты, определяется по формуле 3.1; К_пр – номинальная прочность ткани по ширине одной прокладки, для прокладок БКНЛ-150 К_пр = 150 кН/м.

 

Максимальная допустимая расчётная сила растяжения резинотканевой ленты определяется по формуле 3.3:

,

(3.2)

где [К] – максимально допустимая рабочая нагрузка, определяется по формуле 3.2, кН/м; В – ширина ленты, м; i – число тканевых прокладок.

 

Определим расчётное значение коэффициента запаса прочности ленты по формуле 3.1:

.

Определим максимально допустимую рабочую нагрузку по формуле 3.2:

 кН/м.

Определим максимально допустимую расчётную силу растяжения резинотканевой ленты по формуле 3.3:

 кН.

Прочность ленты выполняется, так  как S_m < F_max, 26,52 кН < 35,45 кН [1]. 
При трёх прокладках F_max = 35,45 кН прочность также обеспечивается, поэтому окончательно принимаем i = 3, при этом пересчет q_л не производим.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчет мощности.

Наибольшая окружная сила определяется по формуле 4.1:

,

(4.1)

где S_m – усилие в набегающем на приводной барабан конце ленты, Н; S₀ – усилие в сбегающем с приводного барабана конце ленты, Н.