Применение подъемно-транспортных машин для комплексной механизации производства (стр. 31 из 38)

Рисунок 13.6– Устройства для очистки ленты

13.9. Расчет ленточных конвейеров

Р а с ч е т ш и р и н ы л е н т ы . При заданной производительности :

П = 3,6Аvγ (13.6)

площадь поперечного сечения А насыпного груза на ленте зависит от

ширины В и угла естественного откоса φ (рис 13.7, а).

Предварительно ширину ленты выбирают по гранулометрическому составу грузов:

для рядовых грузов

В > (2.7...3,2) а_max , (13.7)

где а_max – максимальный размер пуска; для сортированных грузов

В > (3,3...4) а_max , (13.8)

для штучных грузов

В > а_max +(100...200). (13.9)

Для определения ширины ленты из условий обеспечения заданной производительности сначала находят площадь поперечного сечения насыпного груза:

для массовой производительности

А = П/(3,6vγ),

для объемной производительности

А_о = П₀/(3,6v).

Рисунок 13.7– Расчетные схемы конвейера

Из условий избежания просыпания грузов с ленты при ее движении используется не вся ширина ленты (м): b = 0,9В – 0,05.

Тогда площадь поперечного сечения груза А для плоской ленты может быть выражена в виде треугольника, а для желобчатой – суммой треугольника и трапеции (рис. 13.7, а).

Запишем в общем виде выражение для площади поперечного сечения материала:

А = К_n (0,9В – 0,05)^{2 ,} (13.10)

где К_n – коэффициент пропорциональности. Подставив значение (13.10) в формулу (13.6), находим ширину ленты ________

В =1.1( √ П/(К_nVγ)+0,05); 13.11) для объемной производительности _______

В =1.1( √ П₀/(К_nV)+0,05). (13.12)

Значение коэффициента К_n зависит от угла откоса и формы ленты и составляет 240...710.

Для наклонных конвейеров следует учитывать уменьшение производительности вследствие частичного ссыпания материала

B

где К_β = 0,8... 1,0– коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера.

Из двух полученных значений ширины ленты (формулы 13.7, 13.8, 13.11, 13.12) принимают большее и округляют (обычно в большую сторону) до ширины, соответствующей ГОСТ 20–76 и международным стандартам ИСО: В=300...3000мм.

Т я г о в ы й р а с ч е т к о н в е й е р а . Для расчета

натяжений в конвейерах с гибким органом независимо от сложности их трассы применяют универсальный метод обхода контура. Сущность его заключается в том, что всю длину трассы конвейера разбивают на характерные участки и последовательно находят натяжение S_i ленты в любой точке трассы:

Si = Si – 1+Wi ,

где S_{i - 1} – натяжение в предыдущей точке (i – 1); W_i – сопротивление на участке между точками (i – 1) и i .

Расчѐт следует начинать с точки минимального натяжения сбегающей ненагруженной ветви S₁ (точка 1, рис.13.7,б).

В конечном счете находят натяжение в двух характерных точках конвейера набегающей (S_нб) и сбегающей (S_сб) ветвях приводного барабана.

Тогда окружное усилие на приводном барабане

F_t = S_нб - S_сб. (13 .13)

Расчетная мощность двигателя

Р = F_tV/η, (13.14) где η – КПД привода .

Рис. 13.8 - Схемы для определения сопротивлений движению груза

С о п р о т и в л е н и е д в и ж е н и ю т я г о в о г о о р г а н а на прямолинейном участке трассы рассмотрим (рис. 13.8, а) с учетом весовых нагрузок, приходящихся на 1 м длины движущихся грузов и частей (Н/м); q – погонная нагрузка перемещаемого груза; q_o – погонная нагрузка движущихся частей конвейера (лента, пластины с цепями, цепь со скребками и т.

п.); β – угол наклона прямолинейного участка к горизонту, град; L – длина прямолинейного участка трассы; q_p – погонная нагрузка вращающихся частей стационарных опорных роликов рабочей ветви; q_p' – погонная нагрузка вращающихся частей роликов нерабочей ветви

q_p = G_p /p_p ; q_p ´ = G_p´ /p_p´ (13.15)

где G_p и G_p´ – вес вращающихся частей одной роликоопоры соответственно рабочей и нерабочей ветвей; p_p и p_p´ – шаг роликоопор рабочей и нерабочей ветвей, м; w – коэффициент сопротивления движению тягового органа (ленты) по стационарным роликоопорам, учитывающий сопротивления в подшипниковых узлах роликов, перекатыванию ленты по роликам и от ворошения насыпного груза; w₁ – коэффициент сопротивления движению ходовых катков по направляющим: w₁ = (fd +2к)K_p/D ,

где f – коэффициент трения в подшипнике; к– коэффициент трения качения катка по направляющим; d –диаметр цапфы ролика (катка); D –наружный диаметр ролика (катка); K_p –коэффициент сопротивления в ребордах.

Сила сопротивления движению тягового органа по прямолинейному наклонному участку трассы конвейера:

рабочей ветви

W_p = (q+q_o)L(w cos β ± sin β) + q_pLw₁ (13.16) нерабочей ветви

W_x = qL(w cos β ± sin β) + q_p'Lw₁ (13.17)

Знак «плюс» относится к движению груза вверх, знак «минус» – к движению вниз, что видно из рис. 13.8, а.

С о п р о т и в л е н и я н а к р и в о л и н е й н ы х у ч а с т к а х т р а с с ы

образуются при огибании тяговым органом звездочек, барабанов, блоков, неподвижного криволинейного направляющего проводника и батарей направляющих роликов. Они слагаются из сопротивлений трения W_в в подшипниковых узлах и жесткости W_ж тягового органа (ленты, цепи, каната).

Сопротивление в подшипниках вала барабана, звездочки или блока определяют, исходя из геометрической суммы действующих сил (рис. 13.8, б, в, д):

W_в =[( S_нб + S_сб)fd/D ] sin (α/2), (13.18)

где D – диаметр барабана, блока, звездочки; S_сб и S_нб – натяжение в сбегающей и набегающей ветвях тягового органа; f – коэффициент трения в подшипниках; d – диаметр цапфы вала, α – угол обхвата барабана, блока или звездочки тяговым органом.

Если для неприводных барабанов, блоков, звездочек приближенно принять

S_нб = S_сб и пренебречь их весом, то получим

W_в = [ 2S_нб fd/D ] sin (α/2), (13.19)

Сопротивление от жесткости ленты и каната при огибании барабанов и блоков

W =( S_нб + S_сб)ψ, (13.20)

где ψ – коэффициент жесткости тягового органа.

Сопротивление от жесткости цепи при огибании звездочки возникает из-за трения в шарнирах цепи вследствие углового смещения соседних звеньев

W_ж = (S_нб + S_сб)df/D, (13.21)

где d – диаметр валика цепи; f – коэффициент трения в шарнире цепи.

С о п р о т и в л е н и е при движении тягового органа п о н е п о д в и ж н о м у п р о в о д н и к у и л и п о б а т а р е е н а п р а -

в л я ю щ и х р о л и к о в (рис. 13.8, г, д) определяют в предположении, что тяговый орган можно рассматривать как гибкую нить:

W_кр

1 , (13.22)

где w'– коэффициент сопротивления движению в точке конвейера, где начинается перегиб; α – угол обхвата лентой криволинейного участка, рад.

На криволинейных участках выпуклостью вниз без контршин эти сопротивления отсутствуют.

Н а т я ж е н и е л е н т ы н а с б е г а ю щ е й в е т в и о т к л о н я ю щ е г о б а р а б а н а больше, чем на набегающей:

S_сб = К_б S_нб, (13.23)

где К_б - коэффициент, зависящий от угла обхвата.

Глава 14. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

Тяговым органом этой группы конвейеров являются цепи, приводимые в движение звездочками или реже гусеничным приводом.

В зависимости от конструкции рабочих органов, прикрепленных к цепям, конвейеры делятся на пластинчатые, скребковые, ковшовые, тележечные и подвесные. Трассы цепных конвейеров более разнообразны, чем ленточных, и позволяют транспортировать грузы на большие расстояния без перегрузки.

14.1. Пластинчатые конвейеры

Пластинчатые конвейеры предназначены для перемещения насыпных, штучных и волокнистых грузов. С их помощью транспортируют также тяжелые единичные грузы, для которых невозможно использовать ленточные конвейеры: крупнокусковую руду, горячий агломерат, известняк, горячие поковки, отливки, острокромочные отходы штамповочного производства. Встроенные конвейеры также широко применяют в сельскохозяйственных машинах.

Цепные конвейеры находят широкое применение в качестве технологических в поточных линиях сборки машин, охлаждения, сортировки, термической обработки и других операций, а также в автоматических цехах и заводах, где они органически связаны с технологическими процессами производства.

Большое преимущество пластинчатых конвейеров – возможность движения по сложной пространственной трассе. Длина конвейеров до 2 км, производительность – до 2000 т/ч. Большая прочность цепей и малая вытяжка позволяют изготовлять пластинчатые конвейеры практически любой длины в одном ставе, применяя промежуточные приводы, расставленные на определенном расстоянии друг от друга. Конвейеры изготовляют в основном двухцепные; изгибающие – одноцепные, а конвейеры большой ширины настила – трех- и четырехцепные. По количеству приводов – одноприводные (основной тип) и реже многоприводные.