Подъемно-транспортные машины

     МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ

     КАЗАХСТАН

     ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. С.АМАНЖОЛОВА

     ФАКУЛЬТЕТ МАТЕМАТИКИ, ФИЗИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ

     КАФЕДРА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     г. Усть-Каменогорск, 2010 г. 
 
 
 

     ФАКУЛЬТЕТ МАТЕМАТИКИ, ФИЗИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ

     КАФЕДРА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЙ 
 
 
 
 

     Допущена к защите

             и.о. зав. кафедрой,

                    Демина И.А. 

     __________________ 
 
 
 
 
 
 

     ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 

     к курсовому проекту по дисциплине 

     «Подъемно-транспортные машины» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнила студентка: Курмангалиева Ж.

                                          Проверил: доцент Казбеков Т. М. 
 
 
 

     Усть-Каменогорск, 2010 г.

     ЗАДАНИЕ 

     к курсовому проекту по дисциплине

     «Подъемно-транспортные машины»

     для специальности      

     студенту (ке)  Курмангалиевой Жанне

     группа  4ПО-1

     факультет физики, математики и технологий

      Тема курсового проекта: «Расчет основных параметров транспортирующих машин» 
 
 
 
 

    Исходные  данные для расчета 

Перемещаемый  материал:

- ленточным конвейером .......................................................... .............пшеница

- ковшовым конвейером (элеватором)…………………………………..мука

- винтовым конвейером…………………………………………………..мука

Производительность  ленточного конвейера П_т ……………..................75 т/ч

Угол наклона  конвейера к горизонтали α ……………….…………20⁰

Высота подъема  материала Н ………………………………………..30 м

Скорость тягового органа ковшового конвейера ν……………………...0,6 м/с

Емкость ковшей элеватора q………………………………………………7,0 л

Тип тягового органа элеватора……………………………………………цепь

Длина винтового  конвейера L……………………………………………18 м

Высота бункера  Н_б…………………………………………………………8 м

Радиус затвора  бункера R_з…..…………………………………………....0,6 м

Длина рукоятки для открывания затвора бункера  l_р……………………1,4 м 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Требуется определить 

Параметры ленточного конвейера

1 Ширину ленты

2 Число прокладок  в ленте

3 Толщину ленты

4 Мощность на  приводном барабане конвейера

5 Окружное усилие  на приводном барабане

6 Усилия натяжения  в набегающей и сбегающей ветвях  ленты

7 Диаметр и  длину барабана

8 Мощность электродвигателя  привода конвейера

9 Марку и число  оборотов вала электродвигателя

10 Передаточное  число между ведущим барабаном  и электродвигателем

11 Скорость вращения  ведущего барабана

12 Величину натяжного  груза

13 Величину хода  натяжного устройства

14 Тип натяжного  устройства (привести схему) 

Параметры ковшового  конвейера

1 Производительность  ковшового конвейера

2 Мощность на  приводном органе

3 Тип и шаг  ковшей

4 Схему натяжного  устройства

5 Величину хода  натяжного устройства 

Параметры винтового  конвейера (шнека)

1 Тип винта

2 Диаметр и  шаг винта

3 Мощность на  валу винта

4 Мощность электродвигателя

5 Число промежуточных  опорных подшипников винта 

Параметры бункера  для материала

1 Емкость

2 Геометрические  размеры

3 Давление материала  на поверхность затвора

4 Усилие, необходимое  на открывание затвора 

Дата выдачи  « _____ » _____________ 2010 г. 

Дата окончания  « _____ » _____________2010 г.

Руководитель  курсового проекта: доцент Казбеков Т.М. 

Студент (ка): Курмангалиева Жанна Сергазиновна

     Содержание 

     Реферат…………………………………………………………………….8 

     Введение…………………………………………………………………..10

     1 Расчет основных параметров ленточного конвейера…………….….13

     1.1 Определение ширины и выбор  типа ленты ………………………..15

     1.2 Определение площади поперечного сечения материала на ленте..16

     1.3 Определение ширины ленты……………………………….………...18

     1.4 Проверка ширины ленты по гранулометрическому  составу………18

     1.5 Определение длины транспортирования  материала по горизонтали и  конструктивной длины конвейера  по центрам ведущего и натяжного  барабанов………………………………………………………………………....19

     1.6 Определение потребной мощности  привода конвейера и выбор

типа  двигателя………………………………………………….………………...20

     1.7 Определение окружного усилия на ведущем барабане…………….21

     1.8 Определение усилия натяжения в ветвях ленты……………………22

     1.9 Определение необходимого количества прокладок и толщины ленты……………………………………………………………………………...24

     1.10 Определение размеров приводного барабана……………………..25

     1.11 Определение передаточного числа редуктора…………………….26

     1.12 Определение величины массы натяжного  груза или усилия в 

     винтовой  натяжке…………………………………………………………27

     1.13 Определение величины хода натяжного устройства……………..27

     2 Расчет основных параметров ковшового  конвейера (элеватора) ……29

     2.1 Выбор типа и шага ковшей  элеватора ………………………………31

     2.2 Определение производительности  ковшового конвейера (элеватора)………………………………………………………………………..33

     2.3 Определение потребной мощности  на валу приводного органа элеватора…………………………………………………………………………34

     2.4 Определение необходимой мощности  двигателя………………….35

     2.5 Определение хода натяжного устройства…………………………..35

     2.6 Определение размеров приводного барабана………………………36

     2.7 Определение передаточного числа редуктора………………………36

     3 Определение основных параметров  и расчет винтового конвейера (шнека)……………………………………………………………………………38

     3.1 Выбор типа винта……………………………………………………..39

     3.2 Определение диаметра винта и  скорости движения материала…………………………………………………………………………41

     3.3 Определение мощности привода  винтового конвейера…………..44

     3.4 Определение числа подшипников винта……………………………45

     3.5 Определение передаточного числа редуктора………………………46

     4 Расчет основных параметров бункера и секторного затвора………..47

     4.1 Определение объема бункера и его размеров………………………48

     4.2 Определение времени непрерывной  разгрузки полного бункера…51

     4.3 Определение усилия, необходимого  для открывания секторного 

     затвора бункера……………………………………………………………52

     Заключение………………………………………………………………..55

     Список  литературы……………………………………………………….56 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Реферат 

     Данная  расчетно-графическая работа включает в себя пояснительную записку, состоящую  из 56 листов, и графическую часть.

     Пояснительная записка состоит из следующих  основных разделов:

     - Реферат;

     - Введение;

     - Расчет основных параметров ленточного  конвейера;

     - Расчет основных параметров ковшового  конвейера;

     - Расчет основных параметров винтового  конвейера;

     - Расчет основных параметров бункера;

     - Заключение;

     - Список использованной литературы.

     Графическая часть включает:

     - один лист формата А-2, содержащий  схему перегрузочного узла со  всеми необходимыми обозначениями  и исходные данные для проектирования, представленные в виде таблицы;

     - второй лист формата А–1, состоящий  из четырех листов формата  А-3.

     На  данном листе представлены в последовательности следующие материалы:

     - схема ленточного конвейера со  всеми обозначениями, схемы для  расчета отдельных узлов и  параметров, расчетные данные представлены  в виде таблицы, формат А-3;

     - схема ковшового конвейера со  всеми обозначениями, схемы для  расчета отдельных узлов и  элементов, расчетные данные представлены  в виде таблицы, формат А-3;

     - схема винтового конвейера со  всеми обозначениями, схемы для  расчета отдельных узлов и  элементов, расчетные данные представлены  в виде таблицы, формат А-3;

     - схема бункера и секторного  затвора к нему со всеми  обозначениями, расчетные данные  представлены в виде таблицы,  формат А-3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Казахстан – это страна, которая традиционно  считается аграрной, где 22% активного  населения занято сельскохозяйственным производством, хотя вклад сельского  хозяйства в ВВП составляет лишь 8%. Доля сельского хозяйства в  экономике сокращается за счет значительного  роста других отраслей, в частности, нефтедобычи. В связи с этим Правительством Республики Казахстан принимаются  все усилия по стимулированию диверсификации экономики страны для сокращения зависимости от нефтедобычи, цены на которую подвержены колебаниям. Совместный проект МСХ РК и Всемирного банка «Повышение конкурентоспособности сельскохозяйственной продукции», реализация которого намечена на 2006-2011гг., является одним из основных мер, направленных на решение этих проблем.

     Стоимость проекта – 70,8 млн. дол. США, в том  числе заем Всемирного банка – 24 млн. дол. США, софинансирование из республиканского бюджета – 46,8 млн. дол. США, продолжительность  – 5 лет, начало реализации – ноябрь 2006г.

     Основной  целью проекта является повышение  конкурентоспособности сельскохозяйственной продукции на основе внедрения международных  стандартов, современной системы  контроля качества и обеспечение  безопасности продукции, развитие агромаркетинга, создание системы распространения  знаний, дальнейшее совершенствование  аграрной науки. Важность проекта определяется тем, что он начинается в преддверии вступления нашей страны в ВТО.

     Проектом  выбраны семь приоритетных видов  сельскохозяйственной продукции (зерновые, масличные, хлопок, овощи и фрукты, мясо и мясные продукты, молоко и  молочные продукты, рыба и рыбная продукция).

     Проект  состоит из четырех компонентов:

     1. Управление качеством и обеспечение  безопасности сельскохозяйственной  продукции.

     2. Развитие сельскохозяйственного  маркетинга.

     3. Развитие прикладных сельскохозяйственных  исследований и системы распространения  и передачи знаний.

     4. Институциональное развитие и  аграрная политика.

     В рамках проекта предполагается выделение  грантов на общую сумму 24 млн. дол. США на реализацию подпроектов по внедрению новых технологий и  распространению знаний, новых стандартов, модернизация лабораторий, продвижению  уровня имиджа сельскохозяйственной продукции  Казахстана, развитию маркетинговой  инфраструктуры. Также проектом предполагается и модернизация элеваторов. Так как одной из главных финций хлебоприемных предприятий является удучшение качества зерна, для этого необходимо хорошее оборудование. К сожалению, возраст большинства казахстанских превышает 40-50 лет. На этих предприятиях применяется изношенное, морально устаревшее оборудование. Между тем жизнь требует модернизации приемки, сушки и очистки зерна, аспирационных системю от этого сегодня на ряду с общей культурой земледелия зависит объем экспорта, цены, а значит и экономика всей зерновой отрасли.

     Каждое  хлебоприемное предприятие начинается с приозводственно-технологической  лаборатории, от оснащенности которой  зависит точность определения качества зерна. Но на многих казахстанских предприятиях уже давно не работают даже существовавшие в прежние годы механические пробоотборники. Отбор проб ведется вручную, щупами, хотя рынок давно предполагает самые разные виды пневматических пробоотборников. В числе приборов, необходимых для лабораторий, можно также назвать устройства для клейковины, измерители деформации клейковины, экспресс-анализаторы, лабораторные электронные весы, приборы для определения числа падения и многое другое. Также нужна компьютеризация лабораторий.

     В работу весового оборудования также  необходимо вводить новшества. Электронные, тензометрические весы позволяют автоматически  регистрировать результаты и предавать  их в компьютерную сеть. Более того, новые железнодорожные весы отличаются болшей грузоподъемностью – до 150-200 тонн.

     Ждут  кардинальной модернизации и производственные участки хлебоприемных предприятий. На многих хлебоприемных предприятиях предстоит заменить автомобилеразгрузчики на более грузоподъемные, с большим углом наклона и длиной платформы.

     Многие  хлебоприемные предприятия недостаточно оснащены оргтехникой (компьютерами, принтерами) и средствами связи. Из-за этого заметно  снижается опреативность управления.

     Модернизация, переоснащение хлебоприемных предприятий, в конечном итоге, позволит нашему зерну  завоевать свою нишу на внешнем рынке. Тогда Казахстан закрепит за собой  имидж на мировом рынке как  старан – производитель высококачесвенного зерна. 

     Задачи, стоящие перед агроформированиями страны  

     За  последние 6 лет валовой сбор зерновых в Казахстане увеличился на 5,4 млн. тонн, если взять рекордный 2007 год с  валовым сбором зерновых в 20,1 млн. тонн, то прирост составил за эти годы 36,2%. Наибольшую долю в сборах зерновых занимают Костанайская область (30,7%), Северо-Казахстанская область (29,2%) и Акмолинская область (19,3%).

     Если  рассмотреть структуру валового сбора зерновых, то в последние  годы преобладающую долю занимает пшеница. Так, если в 2003 году на долю пшеницы  приходилось 78,1% сбора зерновых, то в 2008 году эта доля увеличилась до 80,5% что свидетельствует об увеличении приоритета выращивания пшеницы  в ущерб другим зерновым, таким  как рис, гречиха и др. культуры.

     В Казахстане с 2004 года реализуется проект «Казахстанская кластерная инициатива». В рамках проекта Правительство  создало Центр маркетингово-аналитических  исследований. Данный центр в течении  года вместе с привлеченными международными специалистами, отечественными ученными, предпринимателями, бизнес- объединениями  провел предварительную работу по оценке перспектив отраслей экономики Казахстана на внутреннем и мировом рынках. Зерно продуктовая отрасль отнесена к одному из приоритетных направлений формирования пищевых кластеров и представляет интерес развитие пищевой отрасли АПК Казахстана на ближайшую перспективу.

     По  прогнозным оценкам некоторых экспертов, Казахстан способен произвести от 22 до 28 млн. тонн зерна. Например, согласно результатам исследований, проведенных  Национальным институтом аграрных технологий Аргентины, при внедрении агротехнологий в Казахстане в течение 10 лет возможно увеличение урожая пшеницы с нынешних 12 млн. тонн в год до 22,7 млн. тонн в год. 

     Цели  и задачи курсового проекта. 

     Данная  курсовая работа имеет цель закрепить  и углубить теоретические данные, привить навыки самостоятельного творческого  решения инженерно-технических вопросов, связанных с выбором системы  транспортирующих машин перегрузочного узла перерабатывающего предприятия.

     В курсовой работе основными задачами являются:

     - рассчитать основные параметры  ленточных конвейеров;

     - рассчитать основные параметры  ковшовых конвейеров;

     - рассчитать основные параметры  винтовых конвейеров;

     - рассчитать основные параметры   бункеров и затворов к ним;

     - производить расчеты нескольких  транспортирующих машин и бункеров  во взаимосвязи, при комплексной  механизации производственных технологических  процессов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 Расчет основных параметров ленточного  конвейера 

     На  зерноперерабатывающих предприятиях ленточные конвейеры нашли широкое  применение, так как позволяют  транспортировать практически любые  виды грузов (кроме жидких) в горизонтальном и наклонном направлениях. Ленточные  конвейеры просты по конструкции  и в эксплуатации, надежны в  работе, экономичны, имеют широкий  диапазон производительности.

     Любой ленточный конвейер состоит из замкнутого тягового элемента (ленты), являющегося  одновременно и рабочим элементом, который перемещается по стационарным роликовым опорам и огибает направляющие устройства. Верхняя ветвь ленты, на которой расположен груз (обычно ее называю рабочей ветвью), движется по стационарным желобчатым роликовым  опорам. Нижняя часть ленты (холостая) движется, опираясь на прямые роликовые  опоры. Лента приводится в движение от приводного барабана, связанного через  передаточный механизм с электродвигателем.

     Ленточные конвейеры состоят из следующих  основных узлов:

     - тягового элемента (ленты), совмещающего  функции рабочего элемента;

     - опорных устройств в виде стационарных  роликовых опор или жесткого  настила;

     - приводного устройства, состоящего  из электродвигателя, передаточного  механизма и приводного барабана;

     - натяжного устройства (винтового  или грузового);

     - загрузочных и разгрузочных устройств;

     - станины, на которой крепят  все узлы конвейера.

     На  рисунке 1 приведена общая схема  ленточного конвейера.

     При расчете ленточного конвейера необходимо изучить его конструкцию, обратив  внимание на выбор типа ленты и  угла наклона в зависимости от перемещаемого материала. 

      Угол α наклона ленточного конвейера  не должен превышать значения углов  p₂^' внутреннего трения материала в движении.

     1 – тяговый орган (лента); 2 –  роликоопоры рабочей ветви; 3 –  ведущий барабан; 4 – бункер; 5 –  устройство для очистки ленты; 6 – отклоняющий барабан; 7 – ленточный  останов; 8 – роликоопоры холостой  ветви; 9 – натяжной барабан; 10 –  натяжное устройство; 11 – загрузочный  лоток. 

     Рисунок 1 – Схема ленточного конвейера 

     Практические  значения предельных углов (в градусах) подъема конвейера принимают  для ленточных с гладкой лентой при горизонтальном и слабонаклонном транспортировании до 20^о, с рифленой до 40^о и специальной для вертикального и крутонаклонного направлений.

     Мы  принимаем угол 20^о, так как лента гладкая.

     Объемная  масса γ и углы естественного  откоса в покое р₁^', в движении р₂^' и поперечный угол наклона материала на ленте α^' можно принимать по таблице 1 [1]

     В соответствии с данной таблицей объемную массу γ (пшеницы) принимаем равной 0,72 т/м³, угол естественного откоса в покое принимаем равным 35^о, угол естественного откоса в движении равным 25^о, поперечный угол материала на ленте α' равным 20^о. 

     Таблица 1 – Значение объемных масс и углов  естественного откоса для различных  материалов