Д) расчет и выбор элементов приводной станции

Требуемая мощность на приводном валу конвейера, кВт

(7.44)

 

где F _о – тяговое усилие конвейера, Н; v _ут – уточненная скорость ленты, м/с; k = 1,1…1, 35 – коэффициент запаса; h _п = 0,94…0,97 – к.п.д. передаточного механизма; h _бар – к.п.д. приводного барабана.

К.п.д. барабана определяют по формуле

(7.45)

 

где w _б = 0,03…0,05 – коэффициент сопротивления барабана; k_s – коэффициент (таблица 7.12).

По требуемой мощности подбирают из каталога стандартный асинхронный электродвигатель с частотой вращения вала n _синх = 750, 1000 или 1500 мин^-1.

Частота вращения приводного барабана, мин^-1

(7.46)

 

Требуемое передаточное число привода

(7.47)

 

По требуемой мощности и передаточному числу подбирают серийный двухступенчатый или трехступенчатый редуктор типа Ц2, РЦД или КЦ для весьма тяжелых условий работы. При необходимости в состав приводной станции включают открытую механическую передачу (ременную или цепную).

Для выбора соединительной муфты между электродвигателем и редуктором, определяют номинальный крутящий момент двигателя

(7.48)

 

С учетом коэффициента кратности максимального момента двигателя находят расчетный момент муфты

(7.49)

 

Из справочных таблиц выбирают упругую втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом с наибольшим передаваемым крутящим моментом Т_м, превышающим расчетный момент муфты.

 

Пример выполнения задания

Рассчитать наклонный ленточный конвейер (рисунок 7.6) производительностью Q = 200 т/ч, предназначенный для транспортировки несортированного мелкокускового известняка со скоростью v = 1,6 м/с. Длина конвейера составляет L = 52 м, угол наклона к горизонту – β = 12⁰, а угол обхвата приводного барабана лентой – α = 210^о.

Решение.

А) предварительный расчет

По таблице 7.1 определяем свойства транспортируемого материала: абразивность – С (средняя); насыпная плотность – γ = 1,6 т/м³; угол естественного откоса груза в покое φ_о = 45^о и в движении – φ_д = 30^о; коэффициент трения груза по стали – f_ст = 0,56; максимальный размер куска – a_max = 70 мм.

 

Рисунок 7.6 – Расчетная схема конвейера

Определим размер типичного куска рядового груза по формуле (7.3)

 

По таблице 7.7 при φ_от = 0,5j _д = 0,5·30^о = 15^о примем для груженой ветви конвейера желобчатую трехроликовую опору с углом наклона боковых роликов 30⁰.

 Ширину ленты конвейера находим по формуле (7.4) 

где k_β = 0,97 – коэффициент при β = 12^о (таблица 7.6); k = 550 – коэффициент (таблица 7.7).

Для рядового груза уточним минимальную ширину ленты по выражению (7.5)

B _расч ≥ 2 a ' + 300 = 2·56 + 200 = 412 мм,

что не превышает полученное выше значение В.

Из таблицы 7.2 выбираем конвейерную ленту типа 2 (послойную с двусторонней резиновой обкладкой, для транспортирования среднекусковых материалов абразивностью С). По таблице 7.3 определяем ширину ленты – В = 500 мм и принимаем материал тканевых прокладок – бельтинг Б-820 (для ленты типа 2). Эта лента содержит четыре прокладки (i_п = 4) бельтинга Б-820 толщиной δ_п = 1,5 мм (таблица 7.4), а также резиновые обкладки толщиной δ₁ = 3 мм на рабочей стороне и толщиной δ₂ = 1 мм на нерабочей стороне ленты (таблица 7.5).

По формуле (7.7) уточним скорость транспортирования груза

Распределенная масса транспортируемого груза (формула (7.8))

Распределенная масса ленты (формула (7.9) и (7.10))

Согласно рекомендациям таблицы 7.8 принимаем диаметр роликоопор 102 мм, имеющих, соответственно, массу на рабочей и холостой ветви конвейера m _р = 11,5 кг и m _х = 7,5 кг. По данным таблицы 7.9 принимаем расстояние между роликами рабочей ветви l _р = 1,5 м и холостой ветви –  l _х = 2· l _р = 2·1,5 = 3 м.

Распределенная масса от вращающихся частей роликоопор (формулы (7.11) и (7.12))

Распределенная масса от движущихся частей конвейера (формула (7.13))

Тяговая сила конвейера (формула 7.14)

 

где горизонтальная проекция конвейера (формула 7.15)

вертикальная проекция конвейера (формула 7.16)

w = 0,025 – коэффициент сопротивления движению ленты при средних условиях работы желобчатых роликоопор (таблицы 7.10);

W_п.р. – сопротивление плужкового разгрузчика (формула 7.17)

 

принимаем W _п.р. = 600Н;

m – коэффициент, учитывающий условия работы конвейера; определяют по таблице 7.11 и формуле (7.18)

m = m ₁ m ₂ m ₃ m ₄ m ₅ = 1,08·1,0·1,0· 1,0·1,0 = 1,08.

Отсюда

 

Тогда максимальное статическое натяжение ленты (формула (7.19))

где k_s – коэффициент.

Этот параметр при коэффициенте сцепления μ = 0,25 и угле обхвата барабана лентой α = 210º равен 1,72 (таблица 7.12).

 Откуда необходимое число прокладок ленты (формула (7.20))

где s ₀ = 10 – коэффициент запаса прочности ленты; k _р = 55 Н/мм – предел прочности прокладок (таблица 7.4).

Таким образом, принятое число прокладок ленты i _п = 4 удовлетворяет условию прочности.

Требуемый диаметр приводного барабана (формула (7.21))

где а = 125…130 – коэффициент (таблица 7.13).

По ГОСТ 22644-77 принимаем D _п.б. = 400 мм.

Диаметр натяжного барабана

По ГОСТ 22644-77 принимаем D _нат. = 315 мм.

Длина барабана (формула (7.22))

б) уточненный расчет.

Для проведения уточненного расчета разбиваем трассу конвейера на отдельные участки (рисунок 7.6) и определяем натяжение ленты в характерных точках трассы методом обхода по контуру.

Обход трассы начинаем с точки схода ленты с приводного барабана (точка 1). Обозначим неизвестное натяжение ленты в этой точке как F_{c б} = F ₁.

 Натяжение ленты в точке 2 (формула 7.23)

 

где W _пов – сопротивление на отклоняющем барабане; W _оч – сопротивление на очистном устройстве.

Сопротивление на отклоняющем барабане (формула 7.24)

 

где k _п – коэффициент увеличения натяжения ленты (при угле обхвата лентой барабана a = 90° коэффициент k _п = 1,03…1,05).

Для отклоняющих барабанов чаще принимают a = 90°.

Сопротивление на очистном устройстве (формула 7.25)

 

где В = 0,5 м – ширина ленты, м; w _оч – коэффициент сопротивления (для вращающихся щеток w _оч = 147…245 Н/м).

Отсюда

 

На следующем, наклонном участке, происходит спуск ленты из точки 2 в точку 3, поэтому натяжение ленты в этой точке определяем по формула (7.30)

 

где W _2-3 = (q _л + q _х)× L _г × w – q _л · Н – сопротивление перемещению ленты на участке 2–3.

Тогда

 

Натяжение ленты в точке определяем по формуле (7.31)

 

где W _пов – сопротивление на натяжном барабане (определяется по формуле (7.24) при a = 180°)

 

где k _п – коэффициент увеличения натяжения ленты (при угле обхвата лентой натяжного барабана a = 180° коэффициент k _п = 1,05…1,07).

Отсюда

 

Натяжение ленты в точке 5 определяем по выражению (7.32)

 

где W _погр – сопротивление на загрузочном пункте, Н; W _л – сопротивление от направляющих бортов загрузочного лотка, Н.

Эти составляющие определяем по формулам (7.33) и (7.34)

 

где Q – производительность конвейера, т/ч; v _ут – уточненная скорость транспортировки груза, м/с;

где l – длина загрузочного лотка (обычно l = 2 м).

Натяжение ленты в точке 5

 

Натяжение ленты на наклонном загруженном участке (в точке 6) определяем по выражению (7.35)

 

где W _5-6 = (q _л + q _гр + q _р)× L _г × w +(q _л + q _гр)·Н – сопротивление перемещению ленты на участке 5–6.

Тогда

 

Натяжение ленты в точке 7 (при наличии разгрузочного устройства) определяем по формуле (7.38)

 

где W _п.р. = 600 Н – сопротивление плужкового разгрузчика (было определено выше).

Отсюда

 

В это уравнение входят две неизвестные величины. Поэтому в качестве дополнительного уравнения используем известное соотношение Эйлера между натяжениями набегающей и сбегающей ветвей на приводном барабане (формула 7.40)

где μ = 0,25 – принятое выше значение коэффициента сцепления ленты со стальным барабаном; α = 210^о – заданный угол обхвата, что в радианах составляет (формула 7.41)

 

Тогда

Отсюда следует, что

Решая это уравнение, получим F ₁ =  4030,86 Н. Соответственно усилие

Определим численное значение натяжения ленты в остальных точках конвейера:

 

 

 

 

 

 

что соответствует ранее полученному значению F ₇ и свидетельствует о правильности решения.

По формуле (7.20) уточним число прокладок ленты

что удовлетворительно.

Требуемое минимальное натяжение ленты из условия допустимого ее провиса (формула 7.42)

 

Фактическое минимальное натяжение ленты находится в точке 3 и составляет F ₃ = 3854 Н, что входит в рекомендуемый предел. При невыполнении этого условия следует уменьшить шаг l_p или увеличить натяжение ленты.

Окружное усилие на приводном барабане

Проверим правильность выбора диаметра барабана по давлению ленты на барабан (формула 7.43)

 

где a = 210^о – принятый угол обхвата барабана; μ = 0,25– принятый ранее коэффициент сцепления; [p] = 10⁵ Н/м² – допускаемое давление между лентой и барабаном; В = 0,5 м – ширина ленты.

---

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 671; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!