Расчет параметров ленточного конвейера

Расчет параметров ленточного конвейера

Федеральное агентство по образованию

Томский Государственный архитектурно-строительный университет

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по МНТ

Расчет параметров ленточного конвейера

Исходные данные

Производительность конвейера

Угол наклона конвейера

Высота подъёма насыпного груза конвейером Н = 36 м

Форма рабочей ветви ленты конвейера - трехроликовая

Транспортируемый насыпной груз и его объёмная масса - рядовой гравий с γ = 2.1 т/м³

Максимальная крупность кусков транспортируемого материала, а = 300 мм

Угол обхвата лентой приводного барабана

Футеровка приводного барабана - деревянная

Атмосфера, в которой работает конвейер - очень влажная

Способ разгрузки насыпного груза с конвейера - через концевой барабан.

1. Определение требуемой для конвейера ширины ленты

.1 По заданной производительности конвейера

где - производительность конвейера,  = 200 т/ч;

- коэффициент, учитывающий необходимость снижения площади поперечного сечения насыпного груза на ленте наклонного конвейера при угле наклона β от 11º до 15º , = 0,95;

- коэффициент, учитывающий тип роликоопор для трехроликовой, = 550;

V - скорость ленты для гравия принимаем, V = 1 м/с;

γ - объёмная масса насыпного груза, γ = 1,9 т/м³;

Тогда по формуле (1)

1.2 По крупности кусков транспортируемого груза

а - максимальная крупность кусков транспортируемого материала, а = 0,15 м. Тогда по формуле (2)

2. Выбор типа ленты и её стандартной ширины

.1 Выбор типа ленты

Тип ленты выбирается в зависимости от рода и крупности транспортируемого материала

Тип 1 - многопрокладочная, с двухсторонней резиновой обкладкой и защитной или брекерной прокладкой под резиновой обкладкой рабочей поверхности для транспортирования высокоабразивных крупнокусковых грузов, угля и горной породы (куски размером до 300 мм).

2.2 Выбор ленты стандартной ширины

Выбирается по ГОСТ 20-85. В зависимости от вычисленного  и равного м выбираем приближённую к стандартной ширине ленты: ,  количество тяговых тканевых прокладок , номинальная прочность на разрыв тяговых прокладок .

3. Определение параметров роликовых опор

.1 Расстояние между роликовыми опорами

На груженой ветви конвейера, предназначенного для транспортирования сыпучих грузов в зависимости от объёмной массы насыпного груза равного 2.1 т/м³ и ширины ленты равной  принимаем расстояние между роликовыми опорами

Для холостой ветви конвейера расстояние между роликовыми опорами определяется как  

На выпуклых криволинейных участках расстояние между роликовыми опорами груженой ветви конвейера . Причем роликоопоры устанавливают по дуге окружности, радиус которых составляет

Расстояние между роликовыми опорами под загрузочными устройствами

3.2 Расстояние между центрирующими опорами

При длине конвейера более 30 м центрирующие опоры устанавливаем через каждые 20 м на рабочей и холостой ветвях.

Диаметр роликов и роликоопор  по ГОСТ 22644-77 принимаем в зависимости от ширины ленты равной  0,8 м → .

Погонная масса движущихся частей роликовых опор

На грузовой ветви - На порожней (холостой) ветви

где  - масса вращающихся частей роликоопоры соответственно на грузовой и порожней (холостой) ветвях при ширине ленты  принимаем равным 12,5 кг;

 - расстояние между роликовыми опорами на груженой ветви конвейера, = 1,2 м;

 - расстояние между роликовыми опорами на холостой ветви конвейера, = 2,4 м;

Тогда по формуле (3) и (4) определяем

4. Определение мощности двигателя привода конвейера и сопутствующих ему параметров

.1 Определение мощности электродвигателя привода конвейера упрощённым способом

Мощность на валу приводного барабана

где - мощность, расходуемая на перемещение насыпного груза;

- мощность, расходуемая на холостой ход ленты;

- коэффициент, учитывающий дополнительные затраты мощности от сопротивлений на концевых и отклоняющих барабанах при длине конвейера 100 м принимаем равным 1;

- мощность, расходуемая на преодоление сопротивлений от наличия на конвейере дополнительных разгрузочных устройств.

Длина наклонного участка конвейера

где Н - высота подъёма насыпного груза конвейером, Н = 36 м;

β - угол наклона конвейера, β = ;

тогда по формуле (6)

- Мощность, расходуемая на перемещение насыпного груза

Знак «+» принимается при подъёме насыпного груза вверх по наклонному участку конвейера.

составляющая мощности, расходуемая на перемещение насыпного груза непрерывным потоком с производительностью конвейера , по горизонтальному пути конвейера длиной . Высота подъёма насыпного груза Н = 36 м, угол наклонного участка конвейера определяем по формуле (8)

где - общий коэффициент сопротивления перемещению ленты с насыпным грузом по роликовым опорам при работе в чистом сухом помещении без пыли для прямых роликоопор принимаем равным, =0,004;

тогда по формуле (7)

Мощность, расходуемая на холостой ход ленты

где - коэффициент сопротивления, при ширине ленты = 0,8 м принимаем равным 0,024;

- горизонтальный путь конвейера длиной 144,5 м;

V - скорость ленты равный 1 м/с;

Тогда по формуле (9)

- Мощность расходуемая на преодоление сопротивлений от наличия на конвейере дополнительных разгрузочных устройств при разгрузке в концевой барабан мощность в конвейере не теряется следовательно

Тогда по формуле (5)

Установочная мощность электродвигателя

где N - мощность на валу приводного барабана, N = 28 кВт:

- коэффициент установочной мощности (запаса мощности) принимаем равному 1,1;

- К.П.Д. механизма передачи от электродвигателя до приводного барабана принимаем равным 0,8;

Тогда по формуле (10) определяем

Тяговое усилие на приводном барабане

где N - мощность на валу приводного барабана, N = 28 кВт;

V - скорость ленты равный 1,6 м/с;

Тогда по формуле (11)

Усилие в набегающей ветви ленты

где - наибольшее натяжение ленты;

е - основание натуральных логарифмов равный, е = 2,72;

- тяговое усилие на приводном барабане = 17,68 Н;

μ - коэффициент сцепления ленты с приводным барабаном, зависящий от наличия и типа армировки (покрытия) барабана и атмосферных условий в месте установки конвейера принимаем равным 0,40;

α -угол обхвата приводного барабана лентой равного ;

- тяговый фактор конвейера, определяемый в зависимости от угла обхвата лентой приводного барабана при  для барабана с резиновой футеровкой и при сухой атмосфере работы принимаем равным 1,73;

Тогда по формуле (12)

Необходимое число прокладок в ленте

где - наибольшее натяжение ленты равный 41900 Н;

- запас прочности ленты для наклонного конвейера принимаем равным 11;

- ширина ленты равной 800 мм;

σ - допускаемая нагрузка на разрыв, приходящаяся на 1 мм ширины одной прокладки ленты равного 300 Н/мм (кгс/см);

тогда по формуле (13)

Погонная масса ленты

где - ширина ленты равной 0,8 м;

δ - толщина одной прокладки по ГОСТ 20-85 равной 2 мм;

- число прокладок в ленте равной 2 шт;

- толщина резиновой обкладки на рабочей стороне ленты принимаем равной 6;

- толщина резиновой обкладки на нерабочей (холостой) стороне ленты принимаем равной 2;

Тогда по формуле (14)

Из таблицы №1 (графа 3) легко заметить, что усилие ленты в точке набегания на приводной барабан приводится к виду:

где, А и Б - численные коэффициенты

т.к усилия и  связаны между собой условием отсутствия проскальзывания ленты по приводным барабанам в виде

где - тяговый фактор конвейера = 1,73

Из этих формул следует

При условии:

Погонная масса транспортируемого груза

где V - скорость ленты равный 1,6 м/с;

- производительность конвейера = 200 т/ч;

Тогда по формуле (17)

Т.к. по условию  находим коэффициенты А и Б из формулы:

где - погонная масса ленты = 10,5 кг/м;

- погонная масса движущихся частей роликовых опор на грузовой ветви = 10,5 кг/м;

 - погонная масса движущихся частей роликовых опор на порожней (холостой) ветви = 9 кг/м;

А - численный коэффициент = 3,72;

 - общий коэффициент сопротивления перемещению ленты с насыпным грузом по роликовым опорам при работе в чистом сухом помещении без пыли для прямых роликоопор принимаем равным 0,04

g - ускорение свободного падения = 9,81 м/с

- угол наклона конвейера = 14º

- наклонный участок конвейера = 149,5 м

- коэффициент скольжения,  

- угол охвата ленточного привода

Теперь вычисленное подставляем в уравнения:

В соответствии с этим условием наименьшее из допу стимых усилий (натяжений) ленты в точке на гружёной ветви находится в точке 9

4.2 Определение мощности двигателя привода конвейера уточнённым способом

Установочная мощность двигателя привода конвейера

где - общее тяговое усилие на приводных барабанах конвейера ;

V - скорость ленты равный 1,6 м/с;

- К.П.Д. механизма передачи от электродвигателя до приводного барабана принимаем равным 0,9;

- коэффициент установочной мощности (запаса мощности) принимаем равному 1,2;

Таблица №1

конвейер лента двигатель привод

Тогда по формуле (19)

Выбираем двигатель

4.3 Проверка числа прокладок в ленте

где - наибольшее натяжение ленты равный 41900 Н;

- запас прочности ленты для наклонного конвейера принимаем равным 12;

- ширина ленты равной 800 мм;

σ - допускаемая нагрузка на разрыв, приходящаяся на 1 мм ширины одной прокладки ленты равного 300 Н/мм (кгс/см);

тогда по формуле ()

Условие численности прокладок выполняется.

5. Определение других параметров ленточного конвейера

.1 Диаметр приводного барабана

где - число прокладок в ленте = 3 шт;

а - коэффициент пропорциональности при числе прокладок 3 шт, равным125;

тогда по формуле (21)

5.2 Диаметр концевого и натяжного барабанов

где - диаметр приводного барабана = 800 мм

5.3 Диаметр отклоняющего барабана

По ГОСТ 22644-77 диаметр барабана округляем до ближайшего большего значения и принимаем

5.4 Длина приводного, хвостового (натяжного) и отклоняющего барабанов

где - ширина ленты равной 800 мм;

- коэффициент, при ширине ленты 800 мм принимаем равным 150 мм;

6. Выбор принципиальной схемы механизма передачи привода конвейера

.1 Определение исходных данных для механизма передачи

Частота вращения приводного барабана

 - скорость ленты конвейера равный 1.6 м/с;

- диаметр приводного барабана = 800 мм = 0,8м;

Тогда по формуле (25)

Общее передаточное число механизма передачи

- частота вращения приводного барабана = 46 об/мин;

- частота вращения вала электродвигателя = 1450 об/мин;

Тогда по формуле (26)

6.2 Выбор принципиальной схемы механизма передачи привода конвейера

Механизм передачи привода ленточного конвейера при  включает только редуктор связанный с валом барабана.

7. Основные типы редукторов в приводе ленточных конвейеров и определение необходимых данных для их выбора

.1 Выбор редуктора

По передаточному числу выбираем редуктор:

Типоразмер редуктора: КЦ2-315

Межосевое расстояние тихоходной ступени  = 315мм

Номинальные передаточные числа  = 31,5

Допускаемый крутящий момент на тихоходном валу =

Допускаемая радиальная нагрузка на тихоходном валу = 22400 Н или 100 кгс

Масса редуктора = 730 кг.

- номинальный момент, развиваемый выбранным электродвигателем

-передаточное число редуктора = 31,5

- К.П.Д. редуктора принимаем равным

- мощность электродвигателя = 40 кВт

- частота вращения вала электродвигателя = 1450 об/мин

Тогда по формуле (27)

Определяем номинальный крутящий момент по формуле (28)

8. Определение усилия для натяжения конвейерной ленты и хода натяжного устройства конвейера

.1 Усилие для натяжения ленты конвейера

- усилие (натяжение) ленты в точке набегания на натяжной барабан точка 8 = 6479 Н;

- усилие (натяжение) ленты в точке сбегания с натяжного барабана точка 9 = 6867 Н;

8.2 Ход натяжного устройства конвейера по ГОСТ 20-85

- коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера при принимаем равным 0,65

- нормируемый показатель удлинения конвейерной ленты по основе принимаем равным 2%

L - длина конвейера = 149м

Список использованной литературы

. Методическое пособие 038-97 ТГАСУ. Томск 1997г.

. Р.А. Волков «Конвейеры». Машиностроение. ленинград 1984 год.

. Фиделев А.С. « Подъемно-транспортные машины». - Киев 1976г.

. Зенков Р.Л. «Машины непрерывного транспорта» Машиностроение. Москва 1987 год.