Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Расчёт скребкового конвейера

Содержание.

Введение

Конвейеры со сплошными низкими скребками

Общее устройство и основные параметры
Элементы конвейеров

Описание изобретений

Патент РФ №2081041
Патент РФ №2083849
Патент РФ №2099265

Расчет скребкового конвейера

Расчет производительности
Тяговый расчет
Расчет тяговой скребковой цепи
Расчет мощности привода
Выбор привода
Расчет загрузочных и выпускных отверстий

Расчет конструкций

Предварительный расчет вала
Проверка долговечности подшипника
Проверка прочности шпоночных соединений
Уточненный расчет валов

5. Техника безопасности

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение.

Проект – это комплект технологических документов, относящийся и содержащий чертежи, расчеты, обоснования.

В процессе проектирования решается ряд сложных задач. Так, например, помимо того, что разрабатывается конвейер, способный выполнить функции в течение заданного срока службы, но и в течении работы учитывается требования экономики, технологии, эксплуатации, транспортировки, техники безопасности и т.д.

Для того, чтобы удовлетворить этим требованиям, выполняем тяговый, на производительность, прочностной и другие расчеты, а также выбираем материалы, которые позволяют наивыгоднейшим образом использовать эти свойства для повышения эффективности и надежности изделия.

Данный конвейер содержит: короб, вильчатую цепь, вал и ось со звёздочками, привод в состав которого входят цилиндрический двухступенчатый редуктор, электродвигатель, муфту.

Цель курсового проекта – приобретение навыков проектирования деталей и узлов конвейера и их расчетного обоснования.

Задача курсового проекта – закрепление практических навыков расчета и конструирования деталей и узлов конвейера специального назначения на основе проектирования индивидуально заданного скребкового конвейера с погруженными скребками.

Конвейеры со сплошными низкими скребками

1.1. Общее устройство и основные параметры

Конвейеры с низкими скребками применяют для транспортирования самых разнообразных хорошо сыпучих пылевидных, зернистых и мелкокусковых грузов на предприятиях различных отраслей промышленности, в том числе и горячих грузов с температурой до 700 °С. Конвейеры этого типа с желобом шириной 200 — 650 мм и производительностью 25—175 т/ч нашли широкое применение для горизонтального и пологонаклонного (с углом подъема до 15⁼) транспортирования зерна и продуктов его переработки на зерновых элеваторах, мукомольных и комбикормовых предприятиях.

Конвейеры с низкими скребками имеют ширину желоба 125—1000 мм; скорость транспортирования 0,1 —0,4 м/с и, в отдельных случаях, до 0,8 м/с; производительность 5 — 400 т/ч; длина транспортирования до 60 м. В разработанном во ВНИИПТМАШе типаже предусмотрены конвейеры с низкими скребками (см. рис. 6.12) с желобом шириной и высотой В_ж h: 125×90;200×125; 320×200; 500×320; 650×400 мм и производительностью 5,6—32м³чпри скорости 0,16—0,4 м/с тыльном транспортировании.

К преимуществу конвейеров с низкими скребками относится герметичность транспортирования, а к недостаткам -износ цепи, скребков и днища желоба, возможность всплывания цепи над транспортируемым грузом (что наблюдается на длинных прямолинейных участках конвейера), ограниченность трассы перемещения груза, возможность перекоса скребков у двухцепных конвейеров из-за неравномерного изнашивания цепей, недостаточная жесткость длинных плоских скребков.

1.2 Элементы конвейеров

Тяговым элементом конвейера с низкими скребками служит пластинчатая втулочная и роликовая или специальная вильчатая цепь с шагом 160 или 200 мм. В конвейерах для транспортирования зерна известно применение пластинчатой цепи с открытым шарниром (см. рис. 2.9). При ширине скребка до 500 мм применяют одну цепь (рис. 6.13.а и о), более 500 мм — две цепи. Поскольку цепь в процессе работы истирается и ее расчетное сечение уменьшается, запас прочности берут повышенным (до 20) с учетом возможного ослабления сечения.

Скребки изготовляют из плоской (см. рис. 6.13, а), профильной (см. рис. 6.13.6) и листовой (см. рис. 6.13. в) полосы. В одноцепных конвейерах скребки приваривают к звену цепи перпендикулярно или под углом около 85^Г к его продольной оси. В двухцепных конвейерах скребки прикрепляют к. звеньям при помощи толстых шплинтов (см. рис. 6.13, в).

Для горизонтальных и круто наклонных конвейеров высота скребка равна или меньше высоты цепи (50 —30мм); для полого наклонных конвейеров с углом наклона до 20 —30^е скребок делают более высоким, чем цепь (/i_c = 60 ч- 130 мм). Шаг скребков принимают обычно равным одному или двум шагам г цепи. Для очистки цепи и скребков от прилипших частиц груза применяют специальные щетки, а для очистки желоба — специальные скребки с выступами.

Желоб конвейера имеет два конструктивных исполнения: в виде единого (для верхней и нижней ветвей) сварного каркаса из листовой стали толщиной 2-4 мм или в виде двух отдельных желобов, выполненных из швеллеров и листовой стали. Желоб первого исполнения используют при движении обратной верхней цепи по опорным роликам: он трудоемок для изготовления и ремонта, но имеет меньшую массу по сравнению с массой желоба второго исполнения.

Желоб конвейера в том и другом исполнении должен обязательно иметь герметичные люки для осмотра и ремонта ходовой части и дна желоба.

Наиболее изнашиваемые детали желоба - дно и криволинейная направляющая перехода трассы конвейера с прямолинейного на наклонный или с наклонного на прямолинейный участки. Для повышения срока службы этих участков в зоне их соприкосновения с движущейся цепью устанавливают сменные полосы из твердой марганцовистой стали (например, ЗОГ), термически обработанной.

В тех случаях, когда установка сменных полос невозможна, дно желоба и направляющие делают из толстой (8—12 мм) марганцовистой стали и предусматривают возможность их быстрой замены при ремонте. В трущейся паре цепь — желоб последний должен иметь больший срок службы, поскольку его замена более трудоемка, чем замена цепи. запасные ветви которой могут быть всегда подготовлены заранее. Применяют футеровку дна желоба каменными плитами (базальтом).

Привод — обычного типа, редукторный. сблокированный с датчиком, отключающим электродвигатель при обрыве цепи. Приводную звездочку снабжают вильчатым съемником цепи, обеспечивающим правильный сбег последней со звездочки.

Поворотными и отклоняющими устройствами конвейера служат направляющие блоки, звездочки и неподвижные шины. Блоки, как и опорные ролики, вращаются на подшипниках качения, корпуса которых располагаются вне кожуха конвейера. Места выхода валов из корпуса закрывают надежным уплотнением для обеспечения необходимой герметичности.

Натяжное устройство — винтовое или пружинно-винтовое.

Описание изобретений.

2.1. Приводная станция скребкового конвейера.

Патент Российской Федерации.

Номер патента: 2081041

Дата публикации: 10.06.1997

Авторы: Пунтус А.В.; Петрик А.А.; Щука И.С.; Метильков С.А.

Патентообладатели: Кубанский государственный технологический университет

Суть изобретения.

Сущность изобретения: приводная станция скребкового конвейера включает стационарную раму, связанные между собой посредством клиноременной передачи электродвигатель и цилиндрический редуктор с выходным валом и размещенную в коробе приводную звездочку для тягового органа. Выходной вал цилиндрического редуктора, служащий одновременно и приводным валом станции, выполнен с концами разной длины, размещенными на двух опорах, одна из которых закреплена на стационарной раме, а другая выполнена в виде консольной оси, прикрепленной к одной из стенок короба. Конец выходного вала большей длины выполнен с гнездом под подшипник консольной оси и фланцем для крепления приводной звездочки, а редуктор установлен с возможностью качания в обе стороны относительно выходного вала. Приводная станция снабжена устройством аварийного выключения электродвигателя, выполненным в виде прикрепленной к корпусу цилиндрического редуктора подвесной рамы, на которой закреплено двухстороннее демпфирующее устройство, служащее одновременно опорой цилиндрического редуктора, и расположена контактная вилка, установленная с возможностью взаимодействия с концевым выключателем. Электродвигатель и концевой выключатель закреплены на стационарной раме. 1 ил.

Описание изобретения:

Изобретение относится к конвейеростроению, в частности, к приводным станциям скребковых конвейеров для транспортировки зерна, продуктов его переработки, сыпучих и мелкокусковых материалов.

Известна приводная станция скребкового конвейера, включающая электродвигатель, соединенный при помощи муфты с редуктором, и цепную передачу, передающую вращающий момент от редуктора к приводному валу конвейера, на котором смонтирована приводная звездочка, огибаемая тяговым органом (Израилевич М. Л, и Гиндин Б. Я. Конвейеры с

погруженными скребками. М. "Машиностроение", 1970, с. 55-60).

Недостатками этой приводной станции скребкового конвейера являются сложность ее конструкции, повышенная металлоемкость и высокая стоимость.

Известна также приводная станция скребкового конвейера, принятая в качестве прототипа, включающая стационарную раму с закрепленными на ней электродвигателем и редуктором, соединенным между собой клиноременной передачей, а также коробом, с вмонтированными в нем приводным валом и приводной звездочкой с огибающим ее тяговым органом, причем выходной вал редуктора и приводной вал соединены между собой кулачковой муфтой (Приводная станция скребкового конвейера К4-УТФ серийного производства Одесского производственного объединения "Продмаш". Паспорт К4-УТФ-200,320 ПС, 1985, лист 52).

Предлагаемая конструкция значительно проще известных (отсутствует муфта, приводной вал), менее металлоемка и одновременно благодаря наличию демпфирующего и противоаварийного устройств повышает долговечность тягового органа конвейера, путем снижения динамических нагрузок, и надежность конвейера в целом путем предотвращения обрыва тягового органа. Наряду с этим повышается долговечность и цилиндрического редуктора благодаря тому, что его выходной вал разгружен от давления тягового органа конвейера, поэтому выходной вал работает на изгиб только от собственного веса редуктора и давления со стороны клиноременной передачи, т.к. нагрузка от тягового органа в этой приводной станции воспринимается подшипником и консольной осью.

На чертеже изображена схема приводной станции скребкового конвейера.

Приводная станция скребкового конвейера содержит короб 1, закрепленный на стационарной раме 2, внутри которого расположена сгибаемая тяговым органом 3 приводная звездочка 4, цилиндрический редуктор 5, соединенный клиноременной передачей 6 с закрепленным на раме 3 электродвигателем 7. Цилиндрический редуктор 5 выполнен с выходным валом с разнодлинными концами и балансирно подвешен на этих концах, при этом опора 8 короткого конца 9 выходного вала закреплена на стационарной раме 2 приводной станции и снабжена сферическим подшипником. Вторая опора выходного вала выполнена в виде консольной оси 10, жестко закрепленной на плите 11, прикрепленной болтами к боковой стенке короба 1, на которую через сферический подшипник 12 опирается своим гнездом 13 удлиненный конец 14 выходного вала 15, служащий приводным валом станции. К фланцу 16 удлиненного конца 14 выходного вала прикреплена с помощью болтов приводная звездочка 4. Таким образом, цилиндрический редуктор 5 с помощью опор 8 и 10 "подвешен" на своем выходном валу. Второй (упругой) опорой цилиндрического редуктора 5 служит демпферное устройство 17, смонтированное на прикрепленной к основанию редуктора 5 подвесной раме 18 и состоящее из шарнирно закрепленного на раме 2 штока 19 с резьбой на

конце и проходящего через отверстие в раме 18, двух одинаковых пружин сжатия 20 и регулировочной гайки 21. Для предотвращения перегрузки и обрыва тягового органа 3 служит устройство аварийного выключения электродвигателя 7, срабатывающее от реактивного момента редуктора 5 и состоящее из закрепленной на подвесной раме контактной вилки 22 и конечного выключателя 23, закрепленного на стационарной раме 2 и включенного в цепь управления магнитным пускателем электродвигателя 7 (не показано).

Предусмотренные конструкцией зазоры между концами контактной вилки 22 и роликом конечного выключателя 23 предотвращают выключение электродвигателя при микроколебаниях вилки в процессе демпфирования в заданных пределах колебаний тягового усилия в работающем тяговом органе. Такая конструкция устройство обеспечивает безаварийную работу скребкового конвейера.

Приводная станция скребкового конвейера работает следующим образом.

Вращающий момент электродвигателя 7 передается клиноременной передачей 6 на входной вал цилиндрического редуктора 5 и далее, трансформируясь в редукторе, через выходной вал 15 передается приводной звездочке 4, приводя в движение тяговой орган 3. Благодаря тому, что редуктор 5 вместе с подвесной рамой 18 имеет возможность качаться в обе стороны на заданную величину вокруг своего выходного вала возникающие динамические усилия, являющиеся результатом работы цепной передачи (длиннозвенной цепи тягового органа 3 и звездочки 4) демпфируются пружинами 20. В случае возникновения в тяговом органе 3 усилий, превышающих рабочее усилие, одна из пружин под действием усилий от реактивного момента сжимается на значительную величину, позволяя тем самым отклониться от рабочего положения раме 18 вместе с вилкой 22, войти вилке 22 в контакт с рычагом конечного выключателя 23, в результате чего после срабатывания конечного выключателя электродвигатель отключается от электросети, предотвращая аварию конвейера.

Приводная станция скребкового конвейера.

2.2 Устройство для боковой разгрузки скребкового конвейера.

Патент Российской Федерации.

Номер патента: 2083849

Дата публикации: 10.07.1997

Автор(ы): Архипенков А.Т.; Лебедев В.Е.; Засимов Н.И.; Локтионов В.П.

Патентообладатель(и): Подмосковный научно-исследовательский и проектно- конструкторский угольный институт

Суть изобретения:

Использование: горнодобывающая техника, а точнее забойные скребковые конвейеры, изобретение предназначено для использования в местах пересыпа транспортируемого материала с забойного скребкового конвейера на другие транспортные средства. Сущность изобретения: устройство состоит из лемеха, установленного под углом к направлению движения скребков и над скребковой цепью, рамы и рештака, подпружиненных заслонок, расположенных под углами к горизонтальной площадке. Заслонки закреплены на валах и соединены между собой через тягу. Тяга закреплена на плечах. Одно из плеч соединено с амортизатором. Устройство включает окна люков, которые имеют в направляющих ветвей цепи лавного конвейера прямоугольные прорези для выгрузки мелкого угля на лавный перегружатель. Тяговый орган конвейера оснащен скребками. Заслонки устанавливаются в горизонтальное положение при движении скребка по одной из них через механическую связь. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Описание изобретения:

Изобретение относится к горнодобывающей технике, а точнее к забойным скребковым конвейерам, и предназначено для использования в местах пересыпа транспортируемого материала с забойного скребкового конвейера на другие транспортные средства.

Известно устройство для разгрузки скребкового конвейера, содержащее разгрузочный лемех, установленный под углом к направлению грузопотока угля на конвейере для боковой разгрузки крупных кусков и части угля, находившегося выше скребковой цепи, и проемов в днище рештака и рамы для выгрузки оставшегося на конвейере мелкого угля (патент ФРГ N 1936319, кл. E 21 D 13/06, опубл. 1976).

Недостатком указанного устройства является то, что устройство, решая вопрос предохранения цепи и разгрузочного лемеха от поломок, не исключает образования заторов и просыпания угля на штрек. Это объясняется тем, что крупные куски угля, перемещаясь в поперечном

относительно грузопотока направлении по мелкому, находящемуся между скребками углю, при боковой разгрузке теряют скорость и встречают дополнительное сопротивление, что приводит к заторам грузопотока и просыпанию угля на штрек.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для разгрузки скребкового конвейера, содержащее размещенный под углом к направлению движения скребков и над скребковой цепью разгрузочный лемех и снабженное размещенным над скребковой цепью листом, образующим перед закрепленным на нем лемехом горизонтальную площадку. Лемех соединен с листом посредством разъемного соединения (а.с. СССР N 1082973, кл. E 21 F 13/08) (прототип).

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для боковой разгрузки скребкового конвейера содержит размещенный под углом к направлению движения скребков и над скребковой цепью разгрузочный лемех с горизонтальной площадкой и окно между разгрузочной площадкой и средним листом

На фиг. 1 изображено устройство для боковой разгрузки скребкового конвейера; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 положение заслонок механизма боковой разгрузки до прохода скребка лавного конвейера; на фиг. 4 - положение заслонок во время прохождения скребка лавного конвейера.

Устройство состоит из лемеха 1, установленного над верхней ветвью скребковой цепи 2 под углом к направлению движения тягового органа конвейера; рештака 3; подпружиненных заслонок 4, 5, расположенных под углами к горизонтальной площадке 6, закрепленных на валах 7, 8 (фиг. 3) и соединенных между собой через регулируемую по длине тягу 9, закрепленную на плечах 10, 11, причем плечо 11 соединено с амортизатором 12, окна люков 13, 14 с проделанными в направляющих ветвей цепи лавного конвейера 15 прямоугольными прорезями 16 для выгрузки мелкого угля на штрековый перегружатель 17. Тяговый орган конвейера цепь оснащен скребками 18, а между разгрузочной площадкой и средним листом рештака расположено окно 19.

При работе конвейера уголь над скребковой цепью силой инерции и под напором грузопотока, созданного скребком 18, выталкивается по подпружиненной заслонке 5 на горизонтальную площадку 6 и, встречаясь с лемехом 1, изменяет свое направление. Во время прохода скребка 18 по заслонке 5 она опускается в горизонтальное положение, при этом также автоматически через механическую связь опускается заслонка 4 и скребок 18 проходит под горизонтальной площадкой 6, при этом оставшаяся угольная мелочь со штыбом угля транспортируется звеньями цепи 2 и через окна люков 13, 14 с проделанными в них по бокам прямоугольными прорезями 16 попадает на перегружатель.

В случае необходимости реверса цепи конвейера скребок 18 наезжает на заслонку 4, приводя ее в горизонтальное положение, при этом автоматически происходит опускание заслонки 5 через механическую связь плечей 10, 11 и тягу 9. Возврат заслонок 4, 5 в исходное положение осуществляется с помощью пружинного амортизатора 12.

Формула изобретения:

1. Устройство для боковой разгрузки скребкового конвейера, содержащее размещенный под углом к направлению движения скребков и над скребковой цепью разгрузочный лемех с горизонтальной площадкой, и окно между разгрузочной площадкой и средним листом рештака, отличающееся тем, что оно снабжено размещенными под углом к горизонтальной площадке перекрывающими окно между разгрузочной площадкой и средним листом рештака подпружиненными заслонками с возможностью установки их в горизонтальное.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в направляющих ветвей цепи скребкового лавного конвейера по боковым сторонам окон люков выполнены прямоугольные прорези.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что окна люков разнесены относительно друг друга по длине рештака.

2.3 Устройство для натяжения цепи скребкового конвейера.

Патент Российской Федерации

Номер патента: 2099265

Дата публикации: 20.12.1997

Автор(ы): Попов Виктор Иванович

Патентообладатель(и): Попов Виктор Иванович

Суть изобретения:

Использование: относится к устройствам для натяжения цепи скребкового конвейера. Сущность изобретения: устройство для натяжения цепи скребкового конвейера включает рештак, скребковую цепь и контактирующий с ней нажимной ролик, установленный на оси. Концы оси нажимного ролика установлены на консоли, закрепленной в отверстиях боковых стенок соединенного с приводной головкой нижнего рештака, днище которого выполнено с углублением для размещения в нем нажимного ролика и слабины сходящей с приводного вала нижней ветви скребковой цепи. 2 ил.

Описание изобретения:

Изобретение относится к области промышленного транспорта и может быть использовано в скребковых конвейерах преимущественно с разборными цепями.

Простои из-за рассоединения разборных цепей и их скачивания достигают 8% рабочего времени при проведении горных выработок. Кроме того, взаимосмещение звеньев в слабине приводит к ускоренному износу пальцев и пазов в соединительных "щечках" и кулачках и к преждевременной выбраковке еще вполне работоспособных по несущей способности цепей, т.к. при указанном износе цепей резко увеличивается частота их рассоединения и связанных с эти простоев.

Однако известная натяжная станция не устраняет слабины сходящей с приводного вала нижней ветви скребковой цепи как главной причины аварийности конвейера. Даже на идеально ровной почве при обычной длине

конвейера 100-150 м при его работе появление слабины цепи неизбежно, не говоря уже о реальной всегда волнистой гипсометрии, при которой предельно натянутая верхняя ветвь цепи местами будет находиться на весу, что неизбежно приведет к заштыбовке конвейера и его остановке.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение постоянного

натяжения нижней ветви цепи, исключающего самопроизвольное ее рассоединение.

С этой целью устройство для натяжения цепи скребкового конвейера, включающее рештак, скребковую цепь и контактирующий с ней нажимной ролик, установленный на оси, отличается тем, что концы оси нажимного ролика установлены на консоли, закрепленной в отверстиях боковых стенок соединенного с приводной головкой нижнего рештака, днище которого выполнено с углублением для размещения в нем нажимного ролика и слабины сходящей с приводного вала нижней ветви скребковой цепи.

На фиг.1 изображен боковой вид передней части приводной головки конвейера и соединенного с ней рештачного става; на фиг.2 поперечный разрез по рештачному ставу.

Сущность предложения заключается в следующем.

Соединенный с приводной головкой нижний рештак выполнен с углубленным днищем 4, достаточным для размещения в нем нажимного ролика 5 и нижней ветви скребковой цепи 3, с обеспечением изгиба цепи, достаточного для выбора любой ее слабины. Консоли 6, поддерживающие нажимной ролик 5, закреплены в отверстиях боковых стенок рештака или прикрепленных к ним пластин 8. в этом случае передние части консолей находятся в зоне визуального наблюдения в зазоре между верхним и нижним рештаками и через этот зазор легко при надобности вывести нажимной ролик в нерабочее положение (ломиком, штангой и др.). Выполнение натяжного устройства на соединенном с приводной головкой рештаке объясняется минимальной длиной цепи от приводного вала до нажимного ролика и наименьшим усилием отжима цепи по этой причине. Достаточное для выбора слабины цепи усилие отжима практически не превысит 15-20 кг, что обеспечит нажимной ролик весом до 25 кг это значительно упростит конструкцию (не нужны пружины) и увеличит ее надежность.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

При наращивании рештачного става или при ремонте цепи нажимной ролик выводится в верхнее нерабочее положение, фиксируется и не оказывает никаких помех при выполнении операций со скребковой цепью.