Расчет и проектирование конвейера общего назначения

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «МГТУ»

Кафедра промышленного транспорта

 

 

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

 

По дисциплине «Транспортные коммуникации и виды спецтранспорта»

На тему: «Расчет и проектирование конвейера  общего назначения» 

 

 

Исполнитель: Гайсин С.В. студент 3 курса, группа ГТ-09-1

 

Руководитель: Буянова Л.Г., старший преподаватель

 

 

              

Работа допущена к защите «__» ______ 20__ г. ___________

 

Работа защищена «__» ______ 20__ г. с  оценкой _____________.___________

 

 

 

Магнитогорск, 2011

 

_{Содержание}

 

Введение 3

1 Исходные данные 4

2 Последовательность выполнения курсовой работы 5

2.1 Выбор типа ленты 5

2.2 Выбор типа роликоопор 6

2.3 Выбор скорости движения ленты 6

2.4 Определение ширины ленты конвейера 7

2.5 Определение погонных нагрузок 8

3 Определение натяжений в ленте 9

3.1 Расчет распределенных сопротивлений 9

3.2 Расчет сосредоточенных сопротивлений 10

3.3 Определение натяжения в ленте методом обхода по контуру 12

3.4 Проверка лент на прочность 15

3.5 Построение диаграммы натяжений 16

4 Выбор типа привода 16

4.1 Выбор схемы привода 16

4.2 Определение мощности привода 16

Приложение 1 18

Заключение 19

Список использованной литературы 20

 

Введение

Основной расчет ленточного конвейера состоит в определении  параметров привода, натяжения ленты  в характерных точках, силы натяжного  устройства, конструктивных размеров основных элементов ленточного конвейера. Дана схема конвейера со всеми  размерами и с предлагаемым размещением  основного оборудования- привода  конвейера и натяжного устройства, с выбором принципа создания натяжения: жесткие механические натяжные станции; автоматические натяжные станции; комбинированные  натяжные станции.

Ленточные конвейеры используют для перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов на расстояния, достигающие иногда 10—12 км и больше. Такие конвейеры обычно составляют из отдельных секций. Трасса ленточного 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. Ленточные конвейеры с плоской лентой используется преимущественно для 1перемещения штучных грузов. Необходимое натяжение ленты обеспечивает натяжная станция, обычно грузовая, а в передвижных конвейеров — винтовая.

Привод конвейера (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. Ленточные конвейеры имеют высокую эксплуатационную надёжность, обеспечивают производительность от нескольких т/ч до нескольких тысяч т/ч. Ширина тканевых лент в К. от 300 до 2000 мм, скорость движения лент составляет 1,5—4,0 м/сек. Короткие передвижные ленточные конвейеры монтируются на колёсном ходу и используются на погрузочно-разгрузочных работах и в строительстве.

1. Исходные данные

Схема проектируемого конвейера  представлена на рис.1.1

 

 

Рисунок 1.1 – Схема проектируемого конвейера

 

Часовая производительность конвейера – Q_ч=500 т/ч;

Род груза – Апатитовый концентрат;

Длины участков конвейеров: L₁=95 м, L₂=80 м, L₃=65;

Угол наклона: β₁=16º

 

Последовательность  выполнения курсовой работы

1. Выбор типа ленты

 

В ленточных конвейерах в  качестве тягового и одновременно несущего органа применяют резинотканевые и  резинотросовые ленты

При применении резинотканевых лент имеется возможность оптимального подбора типоразмера ленты по ее прочности. Благодаря различной  прочности прокладок и изменению  их числа, а также использованию  лент в конвейерах с небольшим  радиусом выпуклого участка. Основной недостаток резинотканевых лент –  большое их удлинение, достигающее 3-4 %.

Применение резинотросовых лент обусловливается большими натяжениями  и малыми удлинениями по сравнению  с резинотканевыми лентами. Поэтому  резинотросовые ленты применяют  в конвейерах большой протяженности. Недостатки резинотросовых лент: большая  масса, наличие больших радиусов на выпуклых участках.

Выбираем резинотканевую ленту с типом ленты 2М, так  как ленты конвейерные резинотканевые обладают:

• высокой прочностью и высокой стойкостью к ударным нагрузкам,
• высокой прочностью связи между элементами конструкции.

Характеристики ленты:

• предел прочности при разрыве 1 см ширины прокладки 200 кгс;
• толщина наружных обкладок, мм: рабочей поверхности – 5; нерабочей поверхности – 2;
• класс резины наружных обкладок: М.

 

Преимуществом резинотканевых лент перед резинотросовыми являются: - повышенная эластичность и гибкость,

- пониженная масса (на 25-30 % ниже массы резинотросовых, что позволяет экономить электроэнергию при эксплуатации),

- снижение риска самовоспламенения  лент (при повреждении резинотросовых  лент происходит искрение металлических  тросов).

2. Выбор типа роликоопор

 

Необходимо выбрать роликоопору на груженой ветви. Обычно для насыпных грузов выбирают трехроликовую опору с углом наклона боковых роликов α=20-30 º в зависимости от типа ленты.

Диаметр боковых роликов  на верхней грузовой ветви и одного ролика на холостой ветви конвейера  выбирают в зависимости от веса насыпного  груза.

По выбранным диаметрам  роликов для груженной и порожней ветвей находят вес вращающихся  частей роликоопор в зависимости от ширины ленты.

Выбираем трехроликовую опору с углом наклона боковых роликов α=20 º .

3. Выбор скорости движения ленты

 

Скорость ленты зависит  от условий работы конвейера. К числу  факторов, влияющих на выбор скорости, относятся: ширина ленты, угол наклона  конвейера к горизонту, физические свойства перемещаемого груза, способ загрузки и разгрузки, конструкция  роликоопор и др. Короткие конвейеры должны иметь меньшую скорость, чем магистральные. С увеличением ширины ленты повышается ее устойчивость и центрирование. Поэтому при прочих равных условиях для более широких лент возможны более высокие скорости. Для стационарных конвейеров, расположенных в закрытых помещениях, устанавливают меньшие скорости, чем для конвейеров, работающих на открытых разработках.

Выбираем скорость ленты  4м/с.

4. Определение ширины ленты конвейера

 

Ширина ленты и скорость являются параметрами производительности конвейера. Определение этих параметров производят по расчетной величине производительности, принимаемой с учетом неравномерности  поступления груза на конвейер.

При насыпных грузах производительность конвейера пропорциональна площади  сечения груза на грузонесущем элементе и его скорости:

,

где =550- коэффициент производительности ленточного конвейера, зависящий от угла естественного откоса насыпного груза и угла наклона боковых роликов.

=1,4 т/м³- насыпной вес груза.

На наклонном конвейере  с углом наклона β=16º, чтобы избежать рассыпания грузов, значения коэффициента следует уменьшить, умножая его на коэффициент С=0,91.

_{Принимаем  B=650 (мм)}

 

 

5. Определение погонных нагрузок

 

Среднее количество груза  на единицу длины грузонесущего  элемента - погонная нагрузка - выражается в единицах массы (кг/м). Для расчета необходимо знать погонный вес транспортируемого груза , погонный вес ленты и погонный вес вращающих частей на груженной и порожней ветви конвейера.

Погонный вес груза  может быть определен из заданной производительности и насыпному  весу груза:

,

Тогда производительность, выраженная через погонный вес, выразится:

(кг/м)

Погонный вес ленты  может быть определен с достаточной  для расчета точностью по ширине ленты:

(кг/м)

Погонный вес роликоопор на груженой ветви определяется по формуле:

где =12,5 кг- вес вращающихся частей роликоопор на груженой ветви;

=1,5 м- расстояние между роликоопорами на груженой ветви.

  (кг/м).

Погонный вес роликоопор на порожней ветви определяется по формуле:

где  =10,5 кг- вес вращающихся частей роликоопор на порожней ветви.

=3 м – расстояние между роликоопорами на порожней ветви.

  (кг/м).

2. Определение натяжений в ленте

1. Расчет распределенных сопротивлений

 

Сопротивления движению ленты  на прямолинейных участках зависят  от угла наклона конвейера  , длины участка L, погонных весов груза, ленты и вращающихся частей роликоопор, коэффициента сопротивления движению ленты ω. При движении ленты присутствуют две группы сопротивлений:

• вредные, которые присутствуют всегда, затрудняют движение ленты и считаются положительными по знаку;
• продольные, зависящие от угла наклона конвейера, веса материала и ленты. В расчетах принимаются положительными, если их направление совпадает с направлением движения ленты и отрицательными, если направление против.

Общее сопротивление для  груженной и порожней ветви наклонного участка конвейера определяется:

;

.

где =0,025; =0,022; L₁=95 м; L₂=80 м; L₃=65; β1=8º;

 

 

2. Расчет сосредоточенных сопротивлений

 

К сосредоточенным сопротивлениям относятся: сопротивления на барабанах, на батарее роликоопор, на погрузочных пункте, в месте промежуточной разгрузки.

Сопротивление на погрузочном пункте

Сопротивления на погрузочном  пункте обусловлены сообщением грузу  скорости ленты, а также трением  груза о стенки воронки и направляющим борта. Скорость поступления груза  равна скорости движения ленты:

где с – коэффициент, учитывающий  трение о борта, с=1,3…1,5. Выбираем 1,4;

g=9,8 – ускорение свободного падения;

(кг/м).

Сопротивление на плужковом сбрасывателе

Wпл.сб=c+qг*B=3+34,72*0,65

Сопротивление на батарее роликоопор

При огибании лентой роликоопор, надо рассчитывать только ту величину сопротивления, которая обусловлена давлением на роликоопоры ленты вследствие ее натяжения

где e - основание натурального логарифма,

-коэффициент трения между  лентой и роликоопорами,

-центральный угол перехода  кривой.

Для груженой ветви  .

Для порожней ветви  .

Сопротивление на барабанах

При угле обхвата  =180 ° K=1,05

 

 

3. Определение натяжения в ленте методом обхода по контуру

Разность натяжение ленты  на любом участке ее контура равна  сопротивлению движения ленты на этом участке.

Общая формула для определения  натяжения гибкого тягового органа

S_n=S_n-1+∑W

Для подсчета удобно поступить  следующим образом: разобьем весь контур тягового органа на прямолинейные участки, пронумеруем характерные точки  на этих участках, начиная с точки  схода ленты с привода барабана (рис. 3.1).

 

Рисунок 3.1 – Разбивка конвейера  на участки

Далее, пользуясь законом  изменения натяжения, записываем выражение  натяжения в каждой последующей  точке через S_СБ.