Расчет и проектирование конвейера общего назначения

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 =0,02; =0,018; L₁=130 м; L₂=80 м; β1=8º 

Первый участок: _{Второй участок:}

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 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

2.Сопротивление  на двухбарабанном разгрузочном устройстве

    Сопротивление на двухбарабанном разгрузочном устройстве складывается из сопротивления подъема груза на высоту h и сопротивления на двух последовательно огибаемых лентой барабанах с коэффициентом увеличения натяжения на каждом их них:

=(2476,59+111,11*1)*1,05²=2852,94(кг/м)

где К- коэффициент увеличения натяжения на двухбарабанном разгрузочном устройстве, К=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.

    На  конвейере есть две характерные  точки по минимальному натяжению:

    - первая – точка сбегания ленты  с приводного барабана, характеризует  нормальную работу привода по  условию отсутствия проскальзывания.

    - вторая – точка минимального  натяжения на груженой ветви  по обеспечению нормального провеса  ленты между роликоопорами.

    Принимаем S₅ = S_гp^min. И далее находим натяжение в каждой точке 

    S₅=S_гр.min=7*(111,11+24)*1,5=1418,66

    S₆=S₅+W_5-6+W_погр=1418,66+2830,07+15,87

    S₇=S₆*1,007=4294,46

    S₈=(S₇+qг+h)*K²+W_7-8=(4294,46+111,11)+1,05²+239,64=5097,89

    S₄=S₅/1,05=1351,11

    S₃=S₄-W_4-3=1351,11-(-363,92)=1715,03

    S₂=S₃/1,006=1704,8

    S₁=(S₂+q_г)*K³+W_2-1=2145,82

                                                           S_НБ= 5097,89 (кг)

S_СБ= 2145,82(кг)

Определив S_НБ и S_СБ на приводном барабане, находим окружное усилие на приводном барабане

W₀= S_НБ - S_СБ

W₀= 5097,89-2145,82=2952,07 (кг)

Откуда

S_НБ = W₀ - S_СБ

В то же время  из закона Эйлера

S_НБ= S_СБ∙е^μα

Величина е^μα зависит от рабочей среды и футеровки барабана и определяется по формуле

е^μα – тяговый фактор  е^μα = 5097,89/2145,82=2,37   принимаем е^μα=3

α – угол обхвата лентой приводного барабана, рад α= 210 °

μ – коэффициент  сцепления между лентой и барабаном  выбирается в зависимости от рабочей  среды и футеровки барабана. μ= 0,30

Решая эти два  уравнения можно определить максимальное тяговое усилие, которое может  быть передано силами трения

W₀^max= S_СБ∙( е^μα -1)

W₀^max= 2145,82∙(3 - 1) = 3394,88(кг)

Исходя из этих двух выражений  W₀^max , можно определить минимально допустимое натяжение ленты на ведущем барабане, необходимое для устранения проскальзывания:

Для нормальной работы привода необходимо, чтобы  выполнялось следующее условие

S_СБ^РАСЧ >S_СБ^min

2145,82>1697,44

Данное  условие выполнено 

4. Проверка  лент на прочность

 

    Выбранную ранее ленту проверяем на прочность  по максимальному натяжению. Бельтинговые ленты проверяются по формуле:

      

      Найдем  число прокладок в ленте

      

где Sнб – наибольшее натяжение в ленте;

m – запас прочности;

В – ширина ленты, см;

σ – предел прочности  одной прокладки, Н/см.

;

Принимаем i=3

. 
 
 
 
 
 

5. Построение  диаграммы натяжений

 

    Диаграмма натяжений  бесконечного тягового органа представлена в Приложении 1.

3. Выбор типа привода

1. Выбор схемы привода

 

    Схему привода выбирают в зависимости  от угла обхвата лентой приводного барабана.

Принимаем =1,44  при угле обхвата α=210º и барабана с стальной футеровкой.

Схема огибания лентой приводного барабана определяем по углу α=210 °(рис 4.1)

      Рис. 4.1-Схема привода

2. Определение мощности привода

 

    Исходя  из полученных значений окружного усилия на приводном барабане , определим мощность привода

    для силового режима

      

где η  – коэффициент полезного действия передаточного механизма, принимается 0,95;

 – скорость движения ленты.

(кВт)

      Для тормозного режима η=0,85

      

Приложение 1

Заключение

    Выводом данной курсовой работы является сравнение  расчетных и графических значений. Из построенной диаграммы натяжений  тягового органа получаем: 

     

    

    Принимаем значение мощности равное 28.29 кВт. Привод работает в двигательном  режиме.

    Простота  и надежность конструкции ленточных  конвейеров обеспечивает их работу в  течение длительного времени. Ленточные  конвейеры можно использовать как  на закрытых, так и на открытых участках, что объясняет их широкое использование  в промышленности. Конвейеры относятся  к машинам непрерывного типа действия и характеризуются  прерывным  перемещением грузов по заданной трассе. Машины непрерывного действия имеют  высокую производительность, что  очень важно для современных  предприятий с большими грузопотоками. 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы

 

1. Буянова Л. Г. Расчет и проектирование конвейера общего назначения. Магнитогорск. 2010.

2. Под  ред. А.С.Гельмана, С.Д. Чубарова. Промышленный транспорт. Справочник проектировщика. М.:1894.