Задача № 5. Розрахунок ковшового елеватора

1 2 3 4 5 6

Рисунок 5 - Схема для розрахунку ковшового елеватора:

а - схема елеватора; б - діаграма натягу стрічки

Вихідні дані:

Продуктивність елеватора П, т/год54

Висота підйому вантажа Н_е, м27

Поверхня приводного барабану (сталь - С; чавун - Ч; гума - Г) С

Транспортуємий матеріал крейда

Щільність матеріалу r, т/м³1,1

Хід роботи:

В залежності від властивостей транспортуємого вантажу вибрати з таблиці 5.2 методичних вказівок тип елеватора, тип ковшів, коефіцієнт їх заповнення, швидкість руху стрічки (рисунок 5).

Таблиця 5.1 Данні для розрахунків

Вантаж

Тип елеватора

Тип ковшів

Коефіцієнт напов-

нення ковшів y

Швидкість стрічки, м/с

Крейда

Швидкохідний З відцентровим розвантаженням

0,6

1,0…2,0 υ=1,5

2. Визначити лінійний об’єм ковшів, л/м:

= л/м;

де U - геометрично корисний об’єм ковша, л;

t_k - крок ковшів, м;

П - продуктивність елеватора, т/год;

r - щільність транспортуючого матеріалу, т/м³;

y - середній коефіцієнт наповнення ковшів;

v - швидкість стрічки, м/с.

Вибрати тип ковша з таблиці 5.3 мет. вк., виписавши його основні параметри; встановити ширину стрічки.

Таблиця 5.2 Основні параметри ковша

Ширина ковша

Ширина стрічки

В, мм

Крок ковшів

В_к, мм

І ряд

ІІ ряд

t_k, мм

U, л

U/t_k, л/м

500

550

600

630

12,0

19,0

3. Уточнити коефіцієнт наповнення ковшів y_у при прийнятих параметрах ковшів (таблиця 5.2), швидкості стрічки (таблиця 5.1) і заданій продуктивності:

y_у = , y_у = ,

З метою додержання елеватором необхідної продуктивності уточнений коефіцієнт y_у повинен мати значення, яке б задовольняло умові y_у < y.

Умова виконується: 0,477 < 0,6;

4. Прийняти, на основі вибраної ширини стрічки (таблиця 5.2), з рекомендованого діапазону (таблиця 1.11мет. вк) більшу кількість прокладок і в тяговому елементі елеватора: і = 4;

5. Обчислити радіус приводного барабану, мм:

R = ( 63¸75) i, R = 70*4= 280мм;

Отриманий результат округляємо до найближчого розміру із ряду: 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500 мм. R =250 мм;

6. Знайти частоту обертання барабану (1/хв), при швидкості стрічки u:

n = 30 v / p R, n = 30*1,5/3,14*0,25 = 57,32484 об/хв.;

7. Визначити полюсну відстань, м:

l = , l =

де g - прискорення вільного падіння, м/с².

8. Визначити лінійні навантаження, Н/м:

маси тягового елемента

q_o = (m_c + m_k t_k) g,

де m_c - лінійна маса стрічки, кг/м; m_k -маса ковша, кг; t_k - крок ковшів, м.

При орієнтовних розрахунках:

m_c = , m_c =

m_C-300 = 0,6¸0,7 кг/м - лінійна маса умовної стрічки з 1-єю прокладкою шириною 0,3 м: m_C-300 = 0,6м; В - ширина стрічки, м; і - кількість прокладок;

m_k = ,

m_k =

U - об’єм ковша, м³: U=12,0 м³;

В_k - ширина ковша, м: В_k =0,5м;

h - товщина стінок ковша (h = 0,003....0,006 м): h = 0,004м;

Н - висота ковша (для глибоких та мілких ковшів Н = (2,5...3,0) - ¹ t_k; для інших типів - Н» t_k): Н =0,3*0,63 = 0,189;

r_k - щільність матеріалу ковша, кг/м³ (для сталі - r_k = 7800 кг/м³);

q_o = (4,8 +2364,71*0,63) *9,81= 14661,70521 = 14,6*10³Н/м

транспортуємого матеріалу

q_в = , q_в =

на завантаженій гілці

q = q_o + q_в, q = 14661,70521 + 98,1=14759,80521 =14,75 Н/м;

9. Визначити мінімальний натяг (точка І на рисунку 5, б) стрічки елеватора S ₀, H, враховуючи, що для забезпечення запасу по зчепленню приймають S ₀≥ 500 H:

S₀ ³ ,

де Н_е - висота підйому вантажу, м: Н_е =27;

W_оп - опір наповненню ковшів вантажем, Н;

е^m^a - тяговий фактор (таблиці 1.9, 1.10);

x - узагальнений коефіцієнт опору на барабані (при куті обхвату 90⁰ - x = 1,02¸1,03; при куті обхвату 180⁰ - x = 1,03¸1,07): x = 1,05;

W_оп = к_чер q_в = 2,0 * 98,1 = 196,2

к_чер - коефіцієнт черпання, Н (по рекомендації Ганфштенгеля к_чер = 1,25¸2,5 - для порошковидних і дрібнокускових вантажів; к_чер = 2¸4 - для середньокускових вантажів): к_чер = 2,0;

S₀ ³ , - 626457,425 < 500 Н;