МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РФ

     Брянский  Государственный  Технический Университет 
 
 

     Кафедра «Подъемно-транспортные машины и оборудование» 
 
 
 
 

     МАШИНЫ  НЕПРЕРЫВНОГО ТРАНСПОРТА

     Контрольные работы №1,2

     Зачетная  книжка № 0572 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                            Студент группы З-08-ПТМ

                                            Амелина Н.В. 

                                            Преподаватель:

                                            Дунаев  В.П. 
 
 
 
 
 
 

     Брянск 2011

     Введение 

     Ленточные конвейеры используются для транспортировки  насыпных и штучных грузов. Их широко используют в металлургической,  горнодобывающей и других видах  промышленности.

     Перемещаемый  насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины – ленте отдельными порциями.

     Штучные грузы также перемещаются непрерывным  потоком в заданной последовательности один за другим. Благодаря непрерывности  перемещения груза, отсутствию остановок  для загрузки и разгрузки и  совмещению рабочего и обратного  движений грузонесущего элемента машины непрерывного действия имеют высокую  производительность, что очень важно  для предприятий с большими грузопотоками. Простота и надежность их конструкции  обеспечивает их работу в течении  длительного времени.

     Исходные  данные

     Рис. 1. Схема ленточного конвейера

     Приближенный  расчет ленточного конвейера

     Рассчитываем  наклонный ленточный конвейер (рис.1) производительностью Q=110т/ч для транспортировки кускового сухого торфа. Длина конвейера L=160 мм. Привод – головной.

     Скорость  ленты выбирается в зависимости  от свойств перемещаемого груза, угла наклона конвейера и ширины ленты. Принимаем скорость движения ленты v=2,0 м/с [1, стр.100].

     Из  таблицы [1, табл.4.1] находим угол естественного  откоса материала в движении. Он будет равен 32°.

     Примем  для груженной ветви ленты  желобчатую трехроликовую опору  с углом наклона боковых роликов 30°.

     Ширина  ленточного конвейера определяется по формуле:

      м,        (1)

     где 

     Q – производительность конвейера, т/ч (исходные данные);

     v – скорость ленты, v=2,0 м/с;

     ρ – насыпная плотность, т/м³ (исходные данные);

     K – коэффициент, зависящий от угла естественного откоса груза, К=550 [1, табл. 6.13] для угла откоса насыпного груза на ленте 15°;

      - коэффициент, зависящий от угла  наклона конвейера, =0,97 [1, табл.6.13] для угла наклона конвейера 10°.

     Подставляем все данные в формулу (1), получим:

       м

     Проверим  ширину ленты по кусковатости груза.

     Размер  типичного куска транспортируемого  рядового материала рассчитываем по формуле:

               (2) 

     0.9≥0,16

     По  квалификации [1, табл. 4.2] материал относится к категории среднекусковых насыпных грузов.

     Выбираем [1, табл. 4.2 … 4.4, 4.6] конвейерную ленту  шириной В=800мм с 8 прокладками с  резиновой обкладкой на рабочей  стороне толщиной 3 мм и на нерабочей  стороне – 1мм.

     Минимальную ширину ленты рассчитываем по формуле:

     мм≤800мм,       (3)

     Распределенная  нагрузка от массы груза: 

     Распределенная  нагрузка от массы ленты:

                    (5)

     где δ – толщина ленты, мм.

     Определим толщину ленты по формуле:

                 (6)

где - толщина резиновой обкладки рабочей стороны ленты, [1, табл. 4.6];

i – количество прокладок в ленте i=8 шт;

  – толщина прокладки,  =1.5 мм [1, табл. 4.5];

толщина резиновой обкладки нерабочей стороны  ленты, = 1 мм [1, табл. 4.6].

Найденные данные подставим в формулу (6) получим: 
 

     Роликоопоры применяют в зависимости от насыпной массы транспортируемого груза, т.к. ρ=0.5 т/м³, то в данном случае  используются особо легкие роликоопоры [1, стр.106].

     При транспортировании сыпучих грузов диаметры роликов принимают в  зависимости от насыпной массы груза  и ширины ленты согласно рекомендациям [1, табл. 4.4] принимаем диаметр роликов роликоопор равным .

     При транспортировании сыпучих грузов расстояние между роликоопорами  рабочей ветви ленточного конвейера  принимают в зависимости от насыпной массы груза и ширины ленты  согласно рекомендациям [1, табл. 4.5] принимаем расстояние между роликоопорами рабочей ветви конвейера растояние между роликоопорами холостой ветви примем равным [1, стр. 103].

     Находи  массу вращающихся частей желобчатой роликоопоры  [1, табл.6.15].

     Распределенная  нагрузка от массы вращающихся частей роликов:

     на  нагруженной ветви

                (7)

     на  холостой ветви

             (8)

что примерно соответствует данным в таблице [1, табл. 6.10].

     Распределенная  нагрузка от движущихся частей конвейера:

     Н/м,    (9)

     определяем  общее сопротивление движению ленты  конвейера. для приближенного расчета  общее усилие сопротивления установившегося  движения ленты, загруженной равномерной  нагрузкой по всей трассе конвейера, определяется по формуле:

        Н,       (10)

     где w – коэффициент сопротивления, w=0.004 [1, табл. 6.16];

     L - длина проекции конвейера на горизонтальную плоскость, м (исходные данные);

     H – высота подъема (знак +) груза определяем по углу наклона:

     ,         (11)

     m – коэффициент:

     ,            (12)

     где – коэффициент для конвейеров с барабанами на подшипниках качения [1, табл. 6.17]. 

      - сопротивление плунжерного  разгрузчика, учитывается  при его наличии,  =0.

        Н

     Из  таблицы [1, табл.6.6] примем коэффициент сцепления между прорезиненной лентой и стальным барабаном для влажной атмосферы µ=0.2.

     Приняв  угол обхвата барабана лентой равным α=200°, найдем из таблицы [1, табл.6.19] коэффициент .

     Максимальное  статическое напряжение ленты:

        H,       (13)

     Рекомендуемый максимальный запас  прочности конвейерной  ленты по таблице [1, табл.6.18] .

     Из [1, табл.4.7] предел прочности выбранной  ленты Н/см.

     проверим  необходимое количество прокладок  ленты:

     ,        (14)

     что удовлетворительно.

     Определим требуемый диаметр приводного барабана:

     ,          (15)

     где А – коэффициент, для определения  диаметра приводного барабана А=130 [1, табл. 6.5]. 

       мм,

     что соответствует номинальному ряду.

     Диаметр натяжного барабана примем равным:

       мм,          (16)

     Длина приводного и натяжного барабанов  [1, стр.103] принимается равной:

     В+150=800+150=950 мм

     Проверяем удельное давление между лентой и  барабанами:

       МПа,       (17)

     Допускаемое удельное давление [р]=0.1 … 0.15 МПа.

     Мощность  привода равна:

       кВт,            (18)

     где - коэффициент запаса и неутонченный потерь, =1.1 … 1.3.

     Расчетный крутящий момент на валу приводного барабана:

       Н*м,       (19)

     По  крутящему моменту подбираем муфту М3 крутящим моментом 7100 Н*м. 
 
 
 
 

     Уточненный  расчет ленточного конвейера

     При тяговом расчете производится определение  величины натяжения в каждой характерной  точке трассы.

     Сущность  тягового расчета конвейера состоит  в последовательном суммировании сопротивлений  на отдельных участках контура трассы.

     Разобьем  конвейер на отдельные участки, пронумеровав их границы (рис.2).

     рис. 2.

     Определим натяжение ленты в отдельных  точках конвейера методом обхода по контуру.

     При определении натяжения во всех точках контура пользуются общим правилом расчета: натяжение тягового элемента в каждой последующей по ходу точке  контура равно натяжению в  предыдущей точке и сумме с  сопротивлением на участке между  этими точками.

     Обход начинаем с точки 1, натяжение в  котором  пока неизвестно.

     Сопротивления на отклоняющих барабанах  определим при значении коэффициента =1.03, т.е. в предположении, что угол обхвата лентой отклоняющего барабана будет 90°.

     Натяжение в точке 2:

,   (20)

     Сопротивление на участке 2-3.

,  (21)

     где - распределенная весовая нагрузка от движущихся частей на порожнем участке конвейера;

     Н/м,      (22)

     Н,      (23)

     Здесь второй член выражения со знаком «-»  представляет собой составляющую массы  движущихся частей порожнего участка 2-3 конвейера, направленную в сторону  движения

     Натяжение в точке 3.

     ,     (24)

     Натяжение в точке 4.

                                                (25)

     Натяжение в точке 5 (полагаем коэффициент =1.05, угол обхвата ленты отклоняющегося барабана будет равна 180°).

                                                  (26)

     Сопротивление на погрузочном пункте от сообщения  грузу скорости тягового органа:

       Н,        (27)

     Сопротивление от направляющих бортов загрузочного лотка:

       Н,            (28)

     где l – длина загрузочного лотка, l=2.

     Общее сопротивление при загрузке:

       Н,         (29)

     Натяжение в точке 6.

, (30)

     Сопротивление на участке 6-7.

       Н,                (31)

     где - распределенная весовая нагрузка от движущихся частей на груженном участке конвейера;

       Н/м,         (32)

      H      (33)

     Натяжение в точке 7.

  (34)

     Используя соотношений Эйлера между напряжениями набегающей и сбегающей ветвей на приводном барабане:

     ,

     α=200°=0,35 радиан. 

     Подставим это соотношение в полученное выше выражение, получим: 

     Найдем :

       H

     Определяем  численное значение натяжной ленты  в остальных точках конвейера:

      H

      H

      H

     H

      H

      H

     рис.3. Диаграмма натяжений ленты

     По  уточненному значению =20608 Н проверяем точность ленты.

     Требуемое число прокладок:

     ,             (35)

     что удовлетворительно.

     Проверим  правильность выбора диаметра приводного барабана по давлению ленты на барабан  по формуле:

       м,              (36)

где – тяговая сила, Н;

р –  допустимое давление ленты на барабан, р=0.15 Н/м²;

,

     что удовлетворительно.

     КПД приводного барабана рассчитывается по формуле:

     ,                        (37)

     где - коэффициент сопротивления барабана, .

     ,               (38)

     Мощность  на приводном валу конвейера:

       кВт,                (39)

     Мощность  двигателя для привода конвейера:

       кВт,                  (40)

     здесь k – коэффициента запаса, k=1.1

     где - КПД передачи от двигателя к приводному валу, принятый из таблицы [1, табл.5.1], для двухступенчатого редуктора =0.96.

     Выбираем электродвигатель типа 5А200L номинальной мощностью =30 кВт при частоте вращения =1000 об/мин; отношение начального пускового вращающегося момента к номинальному .

     Частота вращения приводного барабана:

     =36.7 об/мин,            (41)

     Тогда передаточное число привода равно:

     ,                    (42)

     Выбираем  цилиндрический редуктор типа ВК-550 с  передаточным числом мощностью на быстроходном валу равно кВт при частоте вращения об/мин на быстроходном валу.

     Уточняем  скорость ленты:

     м/с,                  (43)

     Что незначительно отличается от принятой.

     Фактическая производительность конвейера: 

                   (44)

     Ход натяжного устройства рассчитываем по формуле:

      м,                    (45)

     где - коэффициент удлинения ленты при рабочей нагрузке [4, табл.22].

       м

     Усилие  натяжного устройства:

     Н,      (46)

     Требуемое минимальное натяжение на ленте  в период пуска

      Н                                                                                                             (47)

     Усилие  в конвейерной ленте в период пуска

     Н,                           (48)

     где КПД передач от двигателя к приводному валу конвейера, [1, табл. 5.1];

     натяжение в ветви ленты, сбегающей с приводного барабана.

     Н,

     Проверим  прочность ленты в период пуска: требуемое число прокладок ленты:

     ,                                       (49)

     где - коэффициент прочности стыка ленты, [1, таблица 6.20];

      - коэффициент неравномерности  работы прокладок  ленты, .

     ,

     что удовлетворительно.

     Требуемый тормозной момент на приводном валу конвейера:

     ,             (50)

     где - коэффициент возможного уменьшения сопротивлений конвейера, .

       Н*м

     По  величине этого момента с учетом передаточного числа между приводным  валом конвейера и валом тормоза  подбираем храповой останов с  тормозным моментом 7000 Н*м.

     Список  литературы

1. Спиваковский  О.А., Дьячков В.К., Транспортирующие машины. – М.: Машиностроение, 1983. -487 с.
2. Зенокв Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. –М.: Машиностроение, 1987. -432 с.
3. Конвейеры: Справочник. Пертен Ю.А. – М.: Машиностроение, 1984. -367 с.