ВКР Оптимизация трассы ленточного конвейера (1196883)
Текст из файла
Введение
Ленточный конвейер является многоцелевым, экономичным и надежным транспортным средством непрерывного действия.
Он способен транспортировать сыпучие, кусковые и штучные материалы с высокой часовой производительностью, на большие расстояния, следуя различным профилям или направлениям, в горизонтальном или наклонном под небольшим углом положении, а также при наличии криволинейных участков.
В данном диплом проекте нам необходимо рассмотреть, как меняются свойства конвейера при изменении трассы конвейера.
В процессе написания дипломной работы необходимо рассмотреть такие параметры как:
- рациональное использование места освободившегося конвейера;
- как изменится угол наклона трассы;
- как изменится мощность конвейера и сравнить с мощностью конвейера до изменения;
В третьей части необходимо рассчитать технологию изготовления вала приводного барабана.
-
Обзор и анализ
Из всех имеющихся видов транспортного оборудования ленточный конвейер, вероятно, является наиболее известным и широко использующимся. Направления его использования и схемы так многочисленны, что все перечислить невозможно.
Простота конструкции, высокая эффективность, низкие потери на трение, небольшая мощность привода и экономичность — вот несколько характерных особенностей, которые делают ленточный конвейер наиболее распространенным типом конвейера.
Кроме того, на элеваторах, угольных шахтах и в зернохранилищах чаще используют ленточные конвейеры, чем другие типы транспортных машин, но если они неправильно спроектированы, то могут стать причиной серьезных неприятностей для ремонтного и эксплуатационного персонала. Следовательно, при проектировании и сборке должны быть учтены все необходимые факторы, чтобы получить минимальное пусковое сопротивление, высокую эффективность, продолжительный срок службы с незначительным ремонтным обслуживанием и высокую производительность. Все указанные факторы налагают значительную ответственность на проектировщиков систем транспортирования, особенно если учесть, что в этой специфической области оборудования подрядчик должен оптимизировать работоспособность различных средств, а именно роликоопор, конвейерной ленты, и работу с металлоконструкциями, каждая из которых обычно поставляется различными изготовителями.
Все более широкое использование ленточных конвейеров как экономичного средства транспорта стимулировало исследования по разработке наиболее важных узлов. Все больше внимания стали уделять качеству материалов и их наиболее рациональному использованию при конструировании.
В целом основным преимуществом ленточных конвейеров являются: простота конструкции, её надежность и сравнительно малые эксплуатационные расходы, но при больших капитальных затратах. При этом выход из строя в особенности мощной конвейерной установки, как правило, останавливает всю технологическую цепочку, поэтому надежность технологической схемы, включающей конвейеры, в целом не так велика по сравнению, например, с транспортировкой грузов автомобилями, погрузчиками и т.п. Во многих конструкциях большая часть узлов конвейерных установок унифицирована со стандартными ленточными конвейерами, известен мировой положительный опыт их эксплуатации. [1]
В данной работе мы будем рассматривать ленточные конвейеры наклонного и смешанного типа.
За основу нам дан наклонный ленточный конвейер, со следующими параметрами:
Условия работы конвейера: средние;
Расчетная производительность, т/ч: 58;
Скорость ленты, м/с: 1,0;
Длина трассы, м: 50;
Высота подъема груза, м: 5;
Угол подъема груза, °: 6.
Наклонный ленточный конвейер позволяет перемещать грузы на дальние расстояния под углом до 18…20°, что позволяет автоматизировать погрузочно-разгрузочные работы или наладить оперативную подачу материалов на всех этапах производственного процесса.
Рис. 1 Схема наклонного ленточного конвейера
-
Натяжной барабан
-
Загрузочное устройство
-
Верхние роликоопоры
-
Нижние роликоопоры
-
Лента конвейера
-
Приводной барабан
-
Очистительное устройство
-
Рама
-
Разгрузочное устройство
Преимуществом такого типа ленточного конвейера является:
- простота и экономичность конструкции;
- бесшумность работы;
- ремонтопригодность;
- универсальность использования;
- большая протяженность;
- длительный срок эксплуатации.
В этой работе мы будем рассматривать, каково влияние на некоторые параметры работы конвейера при изменении трассы конвейера с наклонной на Г-образную трассу.
Транспортировка материалов в условиях ограниченного пространства относится к наиболее сложным видам погрузоразгрузочных работ. Применение ленточных конвейеров со смешанной трассой представляет собой оптимальное решение проблемы с точки зрения экономии места и финансовых затрат. Такие конвейеры применяются для подъема горной массы из карьеров, для транспортирования по наклонным выработкам шахт, в поверхностном комплексе горных предприятий, на обогатительных фабриках, крупных перегрузочных узлах, в конструкциях перегружателей и приемных стрел роторных экскаваторов и для других целей, играя как основную, так и вспомогательную роль.
Рис. 2. Схема ленточного конвейера с Г-образной трассой
1 - Тяговый орган (лента);
2, 4, 5 – Отклоняющие барабаны;
3 – Приводной барабан;
6 – Натяжной барабан;
7 – Загрузочное устройство;
8 – Рама;
9 – Разгрузочное устройство.
Своя область применения есть у каждой конструкции смешанного конвейера. Можно считать, что в настоящее время существуют конвейеры для малых высот подъема – до 10...15 м (стационарные и передвижные установки, единичные конструкции для вспомогательных и второстепенных работ), средних – до 30...50 м (поверхностные комплексы горных предприятий, перегрузочные узлы, например, порты, железнодорожные станции и т.п.) и больших – до 500 м и более (основные транспортные потоки глубоких шахт, карьеров).
Ленточные конвейеры со смешанной трассой для средних высот подъема, получившие наибольшее распространение, применяются главным образом на перерабатывающих производствах, строительных объектах, ТЭЦ и других крупных и средних предприятиях, где являются основными транспортными установками, способными перемещать значительные массы грузов.
По сравнению со многими ленточными конвейерами, необходимыми для перемещения груза в наклонном направления, смешанные ленточные конвейеры предполагают следующие преимущества:
- сокращение количества конвейеров, объединенных в транспортную систему и увеличивающих надежность систем;
- возможность использования индивидуальных конвейеров большей длины, покрывающих расстояние до 4-5 км и обеспечивающих высокую мощность и хорошую подвижность из-за применения современных приводов;
- ленточный конвейер смешанного типа требует меньшей площади установки: он прекрасно работает даже при угле наклона 90°, является более экономичным с точки зрения использования стальных конструкций и рабочих станций;
- сокращение пылеобразования и деградации гранулированных кусков транспортируемого материала;
- сокращение потребления электрической энергии и мощности привода;
- увеличение надежности управления [2].
- главная особенность смешанных конвейеров заключается в используемой ленте, в отличие от обычной, она оборудована поперечными ребрами и гофробортом, при угле наклона больше 16°. Если лента большой ширины, то она – негнущаяся. Такая лента позволяет перемещать материалы в объёме, примерно в четыре раза превышающем максимальное количество транспортировки аналогичных материалов при помощи желобчатой ленты той же ширины. Но такая лента в значительной мере усложняет конструкцию, увеличивает стоимость конвейера и снижает его надежность.
- конвейеры данного типа компактны, и значительно экономят пространство. В этом заключается их преимущество относительно традиционных ленточных конвейеров;
- по сравнению с элеваторами, в которых ковши крепятся к ленте механически, лента с поперечными профилями и гофробортами позволяет перемещать разные продукты на одном и том же транспортере, облегчает загрузку и выгрузку продукта;
- стойкий к внешним воздействиям материал, из которого сделаны рабочие поверхности ленты, значительно увеличивает срок ее службы.
- транспортируемые продукты могут быть самыми различными по своим свойствам: влажные, сыпучие, пылевидные, крупнокусковые (до 300 мм)
К настоящему времени разработаны различные способы удержания груза на ленте, часто выполняющей одновременно роль несущего и тягового органа. Условно их можно разделить на две группы: изменением конструкции ленты или усовершенствования конструкции конвейера в целом. Во многих из конвейеров смешанного типа, относящихся к первой группе, основным конструктивно сложным элементом является лента, что порой значительно её удорожает, а также усложняет её навеску и стыковку, очистку от налипшего и намерзшего материала и т.п. В большинстве случаев конструктивные изменения касаются именно её, но при изменении конструкции ленты иногда вносятся, как следствие, некоторые изменения и в конструкцию конвейера.
Конвейеры с перегородками и гофрированными бортами могут применяться для небольших установок на малые и средние высоты подъема сухих грузов с малой кусковатостью, для которых не требуется серьезная очистка ленты. При этом желательны: небольшая производительность и (или) углы наклона до 45-60°, относительно малая длина транспортирования. Наиболее перспективным является изготовление лент для таких конвейеров с использованием технологии фирмы REMA Tip Top GmbH (Германия) непосредственно на месте эксплуатации, где борта и перегородки могут быть приклеены с достаточной надежностью к гладкой ленте, что значительно снижает затраты на ленты и обеспечивает их лучшую ремонтопригодность.
Рассмотрев всё выше изложенное, можно прийти к выводу, что изменение параметров данного нам за основу наклонного конвейера, на ленточный конвейер со смешанной Г-образной трассой привет к:
- экономии пространства, занимаемой конвейером площади. Освобожденное пространство можно использовать, например, для размещения еще одного конвейера (горизонтального или наклонного со смешанной L-образной или Z-образной трассой), так же это пространство можно использовать для размещения, какого либо оборудования или размещения транспортных путей.
Рис. 3 Конвейер с транспортными путями под ним
Рис. 4 Конвейеры с пересекающимися трассами
Рис. 5 Конвейеры с пересекающимися трассами
Рис. 6. Конвейеры с пересекающимися трассами
- изменениям вносим в конфигурацию конвейера, а именно: замена тягового органа на ленту с перегородками, т.к. угол наклона будет равен 16°; возможно дополнительная установка роликоопор в месте перехода ленты с вертикального на горизонтальный участок, дополнительная установка двух отклоняющих барабанов в месте перехода ленты.
- в зависимости от длины наклонного и горизонтального участка, изменится мощность конвейера. В нашем случае длина наклонного участка будет составлять 20 м, а горизонтального – 30 м. Эта конструкция, должна уменьшить потребление мощности измененного конвейера, что во втором разделе данной работы будет рассматриваться.
2. Сравнительной обзор мощности конвейеров
В данном разделе необходимо рассчитать мощность измененного ленточного конвейера и сравнить с исходным наклонным конвейером.
2.1 Тяговый расчет конвейера
2.1.1 Тяговый расчет исходного наклонного конвейера методом обхода трассы по контуру
2.1.1.1 Определение сопротивлений движению ленты
Рис 7. Сопротивления наклонного ленточного конвейера
Определяется сопротивление от очистного устройства W1.
| (2.1) |
где wоч – коэффициент сопротивления очистительного устройства, принимается согласно [3], для вращающихся щёток принимается, =250 Н/м.;
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.