Пояснительная записка (Ленточный конвейер с подбункерным питателем), страница 5

Условия работыв данном случае считаем легкими, очистительные устройства отсутствуют,ленточный питатель при расчете не учитываем.Обходя последовательно контур от точки к точке по ходу движения ленты,выражаем натяжение ленты в этих точках через неизвестное S1.2.5.1.1 На участке 1-2 сопротивлений движению нет, т.е. W1-2 = 0 и S2 = S1.2.5.1.2 Сопротивление, Н, на отклоняющем барабане определяем по формулеW2-3 = Sнб (kп - 1) = S2 (kп - 1) = S2 (1,03 - 1) = 0,03 S1,(2.11)где Sнб – натяжение тягового органа в точке набегания на барабан, Н;kп – коэффициент увеличения натяжения тягового органа от сопротивленияна поворотном пункте (барабане).

При угле обхвата лентой барабана до 90 о –kп = 1,03 [5].Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист362.5.1.3 Натяжение в точке 3, Н, определяем по формулеS3 = S2 + W2-3 = S1 + 0,03 S1 = 1,03 S1(2.12)Таким образом, натяжение в точке 3 при огибании барабана с углом обхватадо 90о можно записать какS3 = kп S22.5.1.4 Сопротивление на прямолинейном участке 3-4 холостой ветви вобщем виде определяем по формуле3-4W3-4 = Wg (3−4 3−4 + qл 3−4г ) - qл g H ,(2.13)где W – коэффициент сопротивления перемещению груза.

При легких условияхработы конвейера на прямых роликоопорах W = 0,018 а на желобчатыхроликоопорах W = 0,02 [8];g – ускорение свободного падения, м/с2;3−4 – длина холостой ветви, м;qл – погонная масса ленты, кг/м;3−4– длина горизонтальной проекции холостого участка, м;гH3-4 – высота вертикальной проекции холостого участка, м; знак минусобусловлен тем, что лента на холостой ветви сбегает;3−4 – погонная масса вращающихся частей роликоопор холостой ветвиконвейера, кг/м, определяемая по формуле3−4 =3−4 3−4 cos 3−4,(2.14)здесь 3−4 – масса вращающихся частей роликоопор на холостой ветви, кг;3−4 – количество роликоопор на холостой ветви конвейера;3−4 =Изм.

Лист№ докум.Подпись Дата10,5∙23∙cos 660= 4 кг/мВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист37Подставив полученные значения в (2.13) получаемW3-4 = 0,018∙9,81∙(4∙60 + 4,75∙59,4) – 4,75∙9,81∙5,94 = -184,8 Н2.5.1.5 Натяжение, Н, в точке 4 находим по (2.12)S4 = S3 + W3-4 = 1,03 S1 + W3-4 = 1,03 S1 – 184,82.5.1.6 Натяжение в точке 5 без учета сопротивлений в месте загрузки, Н, приугле обхвата барабана 180о определяем из зависимостиS5 = kп S4 = 1,05 S4 = 1,05∙1,03 S1 + W3-4 = 1,08 S1 + W3-4 = 1,08 S1 – 184,8где kп – коэффициент увеличения натяжения тягового органа от сопротивленияна поворотном пункте (барабане). При угле обхвата лентой барабана 180 о иболее kп = 1,05.Поскольку участок загрузки по протяженности мал по сравнению с длиннойконвейера, принимаем его по длине сведенным в точку 5`, совпадающую сточкой 5, так как участок загрузки расположен вблизи от натяжного барабана.2.5.1.7 Сопротивление, Н, в месте загрузки определяем по уравнениюWз = Wзу + Wзб + Wзп,(2.15)где Wзп ≈ 50 lл – сопротивление, Н, от трения уплотнительных полоснаправляющего лотка о ленту конвейера;Wзу – сопротивление, Н, при сообщении поступающему по воронке грузуускорения ленты, определяем по формулеWзу =3,6=70∙9,81∙1,253,6= 238,4 Н(2.16)Wзб – сопротивление, Н, от трения груза о неподвижные бортанаправляющего лотка определяемое по формулеWзб = f1 ℎ62 ρ g lл n6 = 0,3∙0,0081∙700∙9,81∙1,2∙0,6 = 12 НИзм.

Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗ(2.17)Лист38здесь f1 – коэффициент внешнего трения (таб. 2.1);h6 = 0,3∙h – высота груза в лотке высотой hл по таб. 2.13, м;ρ – насыпная плотность груза, кг/м3 (таб. 2.1);lл – длина лотка по таб. 2.13, м;n6 – коэффициент бокового давления равный 0,6 [5];Подставив полученные значения в (2.15) получаемWз = 238,4 + 12 + 50∙1,2 = 310,4 Н2.5.1.8 Окончательное натяжение в точке 5 с учетом сопротивлений в местезагрузки, НS5 = 1,08 S1 – 184,8 + Wз = 1,08 S1 – 184,8 + 310,42.5.1.9 Сопротивление, Н, на прямолинейном груженном участке рабочей(верхней) ветви конвейера определяется по формуле5−6 5−6W5-6 = Wg [(qг + qл) 5−6 ]+ (qг + qл) g Hг +(2.18)где qг – погонная масса груза на ленте, кг/м:qг =3,6 =703,6∙1.25= 15,5 кг/м5−6– длина горизонтальной проекции груженного участка рабочей ветви,гм;5−6 – длина груженного участка рабочей ветви, м;5−6 – погонная масса вращающихся частей роликоопор рабочей ветвиконвейера, кг/м, по (2.14):5−6 =12,5∙50∙cos 660= 10 кг/мH – высота подъема груза, м.Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист39Подставив все значения в (2.18) получаемW5-6 = 0,02∙9,81∙[(15,5+ 4,75) ∙59,4+10∙60] + (15,5+4,75) ∙9,81∙6 = 1545,6 Н2.5.1.10 Натяжение в точке 6S6 = S5 + W5-6 = 1,08 S1 – 184,8 + 310,4 + 1545,6 = 1,08 S1 + 1671,22.5.1.11 Рассматривая структуру последнего уравнения, можно заметить, чтонатяжение в ленте в точке набегания на приводной барабан приводится к видуS6 = AS1 + БилиSнб = АSсб + Бгде А и Б – числовые коэффициенты, причем А коэффициент безразмерный, а Бимеет размерность сопротивления, Н.С другой стороны, усилия Sнб и Sсб связаны между собой условиемотсутствия проскальзывания ленты по приводному барабану:Sнб ≤ Sсб efα(2.19)где efα – тяговый фактор,здесь e = 2,72 – основание натуральных логарифмов;f – коэффициент трения между лентой и поверхностью приводногобарабана, для стальных гладких барабанов f = 0,20;α – угол обхвата барабана лентой в радианах, при угле обхвата барабаналентой 210о α = 2,08 [5].Для данной задачи условие отсутствия проскальзывания ленты на барабанеимеет видS6 ≤ S1 efαИзм.

Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист40Таким образом, получаем систему двух уравнений с двумя неизвестными6 = А1 + Б{6 = 1 = 1,08 1 + 1671,2{ 66 = 1 2,08При решении системы получаемS1 =1671,21= 1671,2 Н2.5.1.12 Определяем все натяжения в характерных точкахS2 = S1 = 1671,2 НS3 = S2 + W2-3 = 1671,2 + 0,03∙1671,2 = 1721,3 НS4 = S3 + W3-4 = 1721,3 – 184,8 = 1536,5 НS5` = 1,08 S1 – 184,8 + Wз = 1,08∙1671,2 – 184,8 + 310,4 = 1930,5 НS6 = 1,08∙1671,2 + 1671,2 = 3476 Н2.5.1.13 Максимальное натяжение на рабочей ветви конвейера проверим поусловиюотсутствияпровисаниялентысгрузоммеждурядовымироликоопорами для избежание ударных нагрузок в момент набегания на роликкусковых грузов и их ссыпаниягрS6 ≥ ,(2.20)гргде = (5…10)∙(qг + qл)∙glp – наименьшее допустимое натяжение, Н, ленты.гр = 5∙ (15,5 + 4,75) 9,81∙1,3 = 1291,2 Н3476 ≥ 1291,2Условие выполнено.Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист412.5.1.14 Тяговое усилие, Н, на приводном барабане с учетом сопротивленийопределяем по формулеF0 = Sнб – Sсб + W1-6 = S6 - S1 + W1-6,(2.21)где W1-6 = (kп - 1)S6 = 0,05∙3476 = 173,8 Н – сопротивление на приводномбарабане при угле обхвата 2100.Подставив значения получаемF0 = 3476 – 1671,2 + 173,8 = 1978,6 Н2.6. Проверка на прочность выбранной ленты2.6.1 Определяем необходимое число прокладок тягового каркаса по (2.5)i≥34765,5∙650= 0,97Принятое ранее количество прокладок i = 2 верно.2.6.2 Проверяем принятый ранее диаметр приводного барабана по среднемудавлению на барабан, Па, по условиюpср =360∙о(б ∙∙∙)≤ [pср],(2.22)где Fo – тяговое усилие на приводном барабане, Н;α – угол обхвата барабана лентой, градусы;B – ширина ленты, м;Dб – диаметр барабана, м;[pср] – допускаемое среднее давление ленты на барабан, Па, равное 2000030000 Па.Подставив все значения получимpср =360∙1978,6(0,4∙0,65∙210∙3,14)= 4154,7 Па ≤ [20000]Условие выполнено.Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист422.7 Выбор элементов привода конвейера2.7.1 Выбор электродвигателя2.7.1.1 Необходимую мощность двигателя, кВт, определяем по формулеN= ∙,(1000∙мех )(2.23)где мех – КПД механизма привода равный 0,85Подставив значения получаемN=1978,6∙1,25(1000∙0,85)= 2,9 кВт2.7.1.2 По полученным данным выбираем асинхронный трехфазныйэлектродвигатель серии 4А [11] и занесем его основные параметры в таблицу2.14.Таблица 2.14 – Основные технические и геометрические параметрыэлектродвигателяНоминальная ЧастотаГабарит ПолнаяТипоразмермощностьвращения, КПД, %подлина, Диаметр Масса,при ПВмин-1ширине,ммвала, ммкг100 %, кВтмм4А112М4УЗ5,5150085,526045232562.7.2 Выбор редуктора2.7.2.1 Частоту вращения приводного барабана, об/мин, находим по формулеnб =60∙∙б,(2.24)где – скорость движения ленты, м/с;б – диаметр приводного барабана, м.nб =Изм.

Лист№ докум.Подпись Дата60∙1,253,14∙0,4= 60 об/минВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист432.7.2.2 Требуемое передаточное число привода определяем по формуледвiп =б,(2.25)где nдв – частота вращения вала двигателя, об/мин.iп =150060= 252.7.2.3 Расчетный крутящий момент на валу приводного барабана, Нм,определяем по формулез ∙ ∙бMкр =2,(2.26)где з – коэффициент запаса, равный 1,1.Mкр =1,1∙1978,6∙0,42= 435,3 НмПо полученным данным выбираем двухступенчатый редуктор коническицилиндрического типа КЦ1-250 [12] и заносим его параметры в таблицу 2.15.Таблица 2.15 – Основные параметры редуктора типа КЦ1-250ТипоразмерКЦ1-25028-42Ц У3Допускаемыйкрутящиймомент навыходномвалу, Нм1000Частотаоборотов,об/мин1 500ПередаточноеДиаметрДиаметрчислобыстроходного тихоходноговала, ммвала, мм28,0050552.7.3 Выбор тормоза2.7.3.1 Необходимый тормозной момент на быстроходном валу привода, Нм,определяем по формулеMт =[1,5∙г∙∙∙−0,5∙( −г∙∙)]∙б∙мех,(2∙р )(2.27)где qг – погонная масса груза на ленте, кг/м;Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист44H – высота подъема груза, м;β – угол наклона конвейера;F0 – тяговая сила конвейера, Н;Dб – диаметр приводного барабана, м;ηмех – КПД механизма привода;iр – передаточное число выбранного редуктора;g – ускорение свободного падения, м/с2.Подставив все значения получаемMт =[1,5∙15,5∙9,81∙6∙0,99−0,5∙(1978,6−15,5∙9,81∙6)]∙0,4∙0,85(2∙28)= 5 Нм2.7.3.2 По полученным данным выбираем тормоз типа ТКТ-300/200 [13].Максимальный тормозной момент тормоза ТКТ-300 равен 118 Нм;Диаметр под тормозной шкив 300 мм.2.7.4 Выбор муфт2.7.4.1 Для соединения вала двигателя с валом редуктора выбираем муфтуисходя из условияMтабл ≥ Mрасчгде Mтабл – табличное значение передаваемого муфтой момента, Нм;Mрасч – расчетный крутящий момент на валу, Нм, определяемый по формулеMрасч = k1∙Mном,(2.28)здесь k1 – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизмаравный 1,1;Mном – номинальный момент двигателя, Нм, определяемый по формулеMном =9550∙двдв=9550∙5,51500= 35 Нм(2.29)Подставив значения получимMрасч = 1,1∙35 = 38,5 НмИзм.

Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист45По полученным данным выберем из каталога [14] муфту с тормознымшкивом на полумуфте со стороны редуктора типа МУВП № 6 и занесем егоосновные параметры в таблицу 2.16.Таблица 2.16 – Основные параметры муфты для соединения валов двигателя иредуктораОбозначениеМУВП-Т300-710-50-3-50-3Передаваемыймомент, Нм,ном.710Диаметры расточкипод валы, мм, макс.50Диаметртормозногошкива, мм3002.7.4.2 Для соединения вала барабана с редуктором выберем муфту исходяиз условияMтабл ≥ MрасчMрасч = k1 ∙Mном ∙iр ∙ηр,(2.30)здесь ηр = КПД редуктора равный 0,92.Mрасч = 1,1∙35∙28∙0.92 = 991,76 НмПо полученным данным выбираем муфту зубчатую типа МЗ [14].

Параметрызанесем в таблицу 2.17.Таблица 2.17 – Основные параметры муфты типа МЗТипоразмермуфтыМЗ-9Изм. Лист№ докум.Передаваемыйкрутящиймомент, кгс∙м3000Подпись ДатаЧастота вращения(наиб.) об/минРасточка под валы, мм,макс.170090ВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист46Рис.

2.12 Схема привода конвейера с редуктором типа КЦ12.8 Тяговая диаграмма конвейераРис. 2.13 Тяговая диаграмма конвейераИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаВКР 23.03.02.00.00 ПЗЛист472.9 Расчет ленточного питателя2.9.1 Общие расчеты ленточного питателя2.9.1.1Последовательностьрасчетапитателяопределенапоследовательностью расчета ленточного конвейера.2.9.1.2 Исходные данные для расчета принимаем согласно п. 2.1, заисключением следующих параметров:- длину трассы питателя принимаем в соответствии с параметрамизагрузочного лотка, т.е.