Расчёт ленточной метательной машины

1. В соответствии с физико-механическими свойствами материала устанавливаем наибольший угол отрыва материала с криволинейной ленты:

где

- угол естественного откоса материала в движении.

где

- угол естественного откоса материала в покое;
f=0,8– коэффициент внутреннего трения

2. По заданной длине метания

определим необходимую скорость сбрасывания частицы с ленты, м/с

где

-дальность полёта частицы, м.

3. Определим начальную скорость загрузки материала на ленту V₀, м/с

где h_п= 1…2м – высота сбрасывания материала на ленту, определяемая конструкцией узла пересыпки.

4. Вычислим угол обхвата лентой прижимного барабана, рад.

где

=0,45 – коэффициент внешнего трения (груз по резине) ;

= 0,2..0,4 м – радиус прижимного барабана, обеспечивающего искривление ленты, м

5. Рассчитаем ширину слоя груза на ленте, м .

где Q – массовая производительность машины, m/ч;

=0.7 - насыпная плотность груза, т/м³;

= (0,1…0,15)

– толщина слоя груза на ленте, м;
V₀ – начальная скорость движения груза, м/с.

6. Установим ширину ленты В, мм

где B₀ – ширина слоя груза;
l₀= (0,25…0,4)

– ширина прижимной полосы барабана, мм;
l_в= 15…20 мм – выступающая за барабан часть ленты, мм.

По расчётному значению В принимается лента с шириной по стандартному ряду в соответствии с ГОСТ 20-85: Тип ТА-100, В_л=1000мм,

i_п=4

7. Определим мощность привода машины, кВт

где k_з = 2…2,5 – коэффициент запаса, учитывающий дополнительные сопротивления;
k= 0,8 – опытный коэффициент;
V₀, V_k – начальные и конечные скорости груза, м/с;
Q=350 – массовая производительность, т/ч;
f_в =0,45- коэффициент внешнего трения ;

- угол обхвата, рад;

=0,92 – КПД передаточного механизма .

8. По расчетной мощности, используя каталоги , для привода выбираем электродвигатель серии 4А180М8,N=15кВт,n= 750 об/мин.

9. Произведем расчёт геометрических размеров приводного барабана

Диаметр барабана

где

=4 – принятое число прокладок ленты.

Рассчитанный диаметр округлим до стандартного значения D_б= 630мм

Длина барабана :

где В – ширина ленты, мм.

Частота вращения барабана, об/мин

где

=11.3- конечная скорость груза, м/с;

=1.15 - диаметр барабана, м.

10. Определим передаточное отношение клиноременной передачи, находящейся между двигателем и приводным барабаном.

где

- частота вращения электродвигателя, об/мин;

- частота вращения приводного барабана, об/мин.

11. Рассчитываем номинальный вращающий момент на валу двигателя,

Н × м

где N – мощность на ведущем валу, кВт

12. По рекомендациям по расчётному значению М₁ устанавливается тип сечения клиновидного ремня, а также значение минимального диаметра ведущего шкива – D₁=200мм , тип сечения - В.

13. Вычислим диаметр ведомого шкива с учётом относительной величины скольжения

Полученное значение диаметра шкива уточняется до значения стандартного ряда D₂=800мм

14. По рекомендациям установим длину ремня L₀=3750мм и рассчитаем межосевое расстояние клиноременной передачи.

где L₀ – длина ремня, м.

15. Определим окружную скорость и окружное усилие на ведущем шкиве.

Окружная скорость, м/с

где

- частота вращения двигателя, об/мин;
D₁ – диаметр ведущего шкива, м.

Окружное усилие, Н

где N – мощность на валу ведущего шкива, кВт;
V₁ – окружная скорость на ведущем шкиве, м/с.

16. Установим величину окружного усилия, передаваемого одним клиновым ремнём – S₀ =814Н.

17. Рассчитываем коэффициенты

и определяем допускаемое окружное усилие на один ремень

18. Вычисляем расчетное число ремней Z (с округлением в большую сторону)

В соответствии с количеством ремней и их типом выбираем ширину шкива B=122мм. Производим компоновку привода метательной машины.