Задача №1. Розрахунок основних параметрів стрічкового конвеєра загального призначення

 

 

Вихідні дані:

Продуктивність конвеєра (П) 180 т/год

Швидкість транспортування (V) 1,3 м/с

Довжина конвеєра (L) 75 м

Кут нахилу (β) 20 градуси

Кут обхвату (α) 240 градуси

Поверхня барабану сталь

Транспортуємий матеріал щебінь

Щільність матеріалу (ρ) 1,8 т/м³

Максимальний розмір кусків (a) 0,3 м

Умови роботи важкі

Хід роботи:

Визначаємо необхідну ширину стрічки, м:

 

,

 

де П - продуктивність конвеєра, т/год; v - швидкість стрічки, м/с; r - щільність транспортуємого матеріалу, т/м³; к_п - коефіцієнт, що враховує площу перерізу вантажу на стрічці (таблицях 1.2, 1.3); к_в - коефіцієнт, що враховує зменшення продуктивності від нахилу конвейєра (таблиці 1.4).

Згідно таблиць приймаємо К_п= 470, К_в=0,9.

 

 м

 

2. Перевіряємо ширину стрічки по кускуватості, м:

В_к ³ Х× а + 0,2,

 

де Х - коефіцієнт крупності вантажу (приймають для сортованого вантажу Х = 3,5; для рядового - Х = 2,5); а - максимальний лінійний розмір кусків вантажу, м.

Х приймаємо рівним 2,5.

 

; В_к ≥0,95

 

3. Більше із значень ширини стрічки (В чи В_к) округлюємо до найближчого із нормального ряду: 800, 1000, 1200, мм.

В приймаємо 1 м.

4. З таблиці 1.5 встановлюємо відстань між роликоопорами на верхній гілці L_{в. г} і визначаємо її на нижній L_{н. г}, м:

 

2,0....2,5 L_{в. г} £ L_{н. г} £ 3,5.

L_вг приймаємо 1,2м; Визначаємо розрахунком L_нг:

 

2,0 * 1,2= 2,4; 2,5 * 1,2= 3; L_нг = 3

5. Визначення значення лінійних сил тяжіння (лінійні навантаження стрічки q_ст, а також роликоопор на верхній q_{в. г} і нижній q_{н. г} гілках конвейєра):

Згідно табл.1.6 методичних вказівок, для ширини стрічки 1,0м приймаємо:

 

Q_см= 140; q_вг=222; q_нг=85;

 

6. Розраховуємо лінійну силу тяжіння транспортуємого вантажу, Н/м:

 

,

 

де g - прискорення вільного падіння, 9,81 м/с².

 

 м/с²

 

7. Визначаємо загальний опір руху стрічки по узагальнюючій формулі, Н:

W= к_д L_г [ (q_в+q_{в. г}+q_ст) w_в + (q_ст+q_{н. г}) w_н] +q_вН,

 

де Н - висота підйому вантажу конвейєром (вертикальна проекція), м:

 

Н= L * sinβ = 75 * sin20˚ = 68,47м;

L_г - довжина горизонтальної проекції конвейєра, м:

L_г = L * cosβ = 75 * cos20˚ = 30,6м;

к_д - узагальнений коефіцієнт місцевих опорів на зворотніх барабанах, в місцях завантаження і т.п. (таблиця 1,7): К_д = 2,0;

w_в, w_н - відповідно, коефіцієнти опору руху на верхній і нижній гілках стрічки (таблиця 1.8): ω_в =0,045, ω_n =0,04;

W=2*30,6* [ (337,3+222+140) *0,045+ (140+85) * 0,04] + 337,3*68,47=25574,9762

W = 25,574 *10³ H;

 

8. Визначаємо потужність двигуна приводу конвейєра, кВт:

 

,

 

де h_о - загальний ККД механізмів приводу

 

(h_о = 0,8¸0,9): h_о = 0,85;

к_зап - коефіцієнт запасу

 

(к_зап = 1,23¸1,25): к_зап = 1,24;

 

;

 

9. Максимальний натяг стрічки, Н:

S_max = к_з W ,

 

Де е - основа натурального логарифму;

a - кут охоплення стрічкою приводного барабану, рад;

m - коефіцієнт тертя між приводним барабаном і стрічкою (таблиця 1.9): m=0,2;

е^ma - тяговий фактор (таблиця 1.10): Т=2,36, Ж= 0,84;

к_з - коефіцієнт запасу зчеплення стрічки з барабаном (к_з = 1,1¸1,2): К_з = 1,15;

S_max =  = 82628,37619 = 8,26 * 10⁵ Н;

 

10. Визначаємо коефіцієнт запасу міцності стрічки:

к = ,

 

де к₀ - номінальний запас міцності (при розрахунках по навантаженню стаціонарного робочого органу к₀ = 7);

к_пр - коефіцієнт нерівномірності роботи прокладок (таблиця 1.11); К_пр =0,8;

к_ст -коефіцієнт міцності дотичного з’єднання (для вулканізованого стику к_ст = 0,9...0,85; для стику, виконаного за допомогою скоб і шарнірів к_ст = 0,5; внапуск заклепками - к_ст = 0,3...0,4): К_см=0,3;

к_т -коефіцієнт конфігурації траси конвейєра (для горизонтального - к_т = 1; для похилого - к_т = 0,85): К_m =0,85

к_р - коефіцієнт режиму роботи конвейєра (легкий - к_р = 1,1; середній - к_р = 1; важкий - к_р = 0,95): К_р=0,95;

К=  = 36,119

 

11. Обчислюєм кількість прокладок в стрічці:

і ³ ,

 

де S_p - міцність тканини прокладки, що припадає на одиницю її ширини, Н/м (таблиця 1.12): S_p=200000 Н/м;

Кількість прокладок призначається з таблиці 1.11

 

і ; і=14;

 

12. Знаходимо діаметри приводного (D_пр) і натяжного (D_н) барабанів, мм:

 

(D_пр; D_н) = к_а к_б і,

 

де к_а - коефіцієнт, що залежить від типу прокладок, м/шт (табл.1.12): К_а= 171;

к_б - коефіцієнт, який залежить від призначення барабану: для однобарабанного приводу к_бн =0,8; к_бв =1;

Отримані діаметри округлити до найближчого більшого чи меншого розміру з нормального ряду розмірів барабанів: 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1400; 1600; 2000; 2500 мм.

 

Д_н = 171*0,8*14= 1094,4мм ≈1м; Д_пр=171*1*8= 1368мм ≈ 1,4м;

 

13. Визначаємо довжину барабанів, мм:

L_б = В + 100.

L_б = 1000 + 100= 1100мм = 1,1м.

14. Перевіряємо вибраний діаметр приводного барабану по діючому тиску стрічки на його поверхню:

p_{л =} ,

 

де [ p_л] - допустимий тиск на поверхню барабану ([p_л] = 0,2...0,3 МПа); a - кут охоплення стрічкою барабану, град; е^{ma -} тяговий фактор (таблиця 1.10).

p_{л =} ;

 

15. Результати розрахунків звести у таблицю:

№ п/п	Параметри конвеєра	Одиниця виміру	Значення
1 2 3 4 5 6	Ширина стрічки розрахункова Стандартна ширина стрічки Кількість прокладок у стрічці Потужність приводу конвеєра Розміри приводного барабану: довжина/діаметр Діаметр натяжного барабану	м м шт кВт мм мм