Мусоросортировочная станция (стр. 2 из 3)
Обоснование конструкции и описание
Пластинчатый транспортер имеет заглубленный горизонтальный участок для загрузки ТБО, а затем поднимается под углом 32°, что способствует сбросу назад излишков материала и обеспечивает подачу на сортировку равномерного слоя ТБО. Средняя скорость движения конвейера - 0,3 м/с. Трасса конвейера в плане прямолинейна.
На 1 пог.м шириной в чистоте 1,2 м при высоте слоя 0,1 м транспортируется 1,2×1×0,1 = 0,12 м3 отходов. Производительность транспортера 0,12×900 = 108 м3/ч. Нагрузка – 97 м3/ч.
Загрузка конвейера производится автопогрузчиками «Bobcat – 773» (США) и ТО-30.
Привод находится в хвостовой части конвейера и состоит из приводного барабана, устанавливаемого на опорные рамы, и приводного механизма. Приводной механизм включает в себя электродвигатель, редуктор и соединительные муфты.
Настил пластинчатого конвейера снабжен бортами для избегания просыпания ТБО. Тип настила – коробчатый.
В качестве тягового элемента в конвейере использованы две пластинчатые цепи, выбранные по ГОСТ 588 – 81.
Техническое обслуживание и ремонт
Техническое обслуживание конвейера заключается в регулярном наблюдении за работой его составных частей и механизмов, периодическом пополнении смазки трущихся частей, в ремонте отдельных узлов и конвейера в целом.
Пуск конвейера рекомендуется производить в незагруженном состоянии.
Расчет пластинчатого конвейера
Исходные данные:
Транспортируемый груз – ТБО;
Заданная производительность – Q=19,4 т/час;
Размер наибольших кусков аmax = 500 мм;
Крупность – 20 – 500 мм;
Влажность ТБО – 50-55%;
Плотность ТБО – ρ = 0,179 т/м³;
Насыпная плотность груза – γ=1 т/м³
Угол наклона участка – α = 32º;
Длина горизонтальной проекции L=14100 мм;
3.4.1 Расчет основных параметров
Задача данного расчета заключается в выборе скорости полотна, типа настила и определения его основных геометрических размеров (ширины, высоты бортов), сил натяжения тягового элемента в характерных точках трассы и мощности привода.
Выбор ширины настила
Насыпные грузы состоят из частиц, как правило, неправильной формы и разделяются на рядовые и сортированные [3, (1.14) ]:
Для рядовых грузов аmax/amin ≥ 2,5
Для сортированных аmax/amin≤ 2,5
Где аmaxи amin– максимальный и минимальный размеры частиц.
В нашем случае аmax= 500 мм; amin= 20 мм.
Следовательно аmax/amin= 500/20 = 25 и значит наш груз относится к рядовому.
Ширина настила при транспортировании насыпных грузов принимается из условия [1, (8.1)]:
В ≥ κа΄ + 200
Где к – коэффициент, для рядового груза равный 1,7;
а΄ - наибольший размер типичного куска груза, мм.
В=1,7·500 + 200 = 1050 мм
Полученную ширину настила округляем в большую сторону до ближайшего размера по ГОСТ 22281-76.
В итоге необходимая ширина настила составит 1400 мм.
3.2 Расчет производительности конвейера
Рекомендуемая высота бортов по [1, табл. (8.4)] с учетом [1, табл.(8.5)] составит 250 мм.
На настиле с бортами площадь сечения насыпного груза F равна сумме площадей треугольника F2 и прямоугольника F3 [3, (5.4)]:
F2 h2 
hFFFh3
Bб
F = F2 + F3 = Bбh2c2/2 + Bбh3 = 0.25B2бc2tgφ+ hψ
Где Bб - ширина настила с бортами;
ψ=h3/h – коэффициент наполнения сечения настила по высоте h бортов (обычно принимают ψ=0.65 – 08).
с2 – поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение площади на наклонном конвейере, равный 0,9 [3,табл.(5.1)].
Производительность (т/ч) конвейера при настиле с бортами [3, (5.5)]:
Qб=3600Fυρ=3600(0.25B2бc2tgφ+Bбhψ)υρ=900Вбυρ(Bбc2tgφ1+4hψ)
Подставляя все необходимые для расчета данные получим:
Qб = 900·1,4·0,3·0,179·(1,4·0,9·tg45º + 4·0,25·0,72) =134 м³/ч= 24,4т/ч.
3.3 Определение линейной тяжести настила и груза
Линейную силу тяжести настила с цепями q0 (Н/м) определяют по данным каталогов завода-изготовителя или по нормативам проектных организаций в зависимости от ширины и типа настила [3,(5.7)], ориентировочно:
q0=600B+A
где В – ширина настила, м;
А = 1000 – коэффициент, принимаемый по [3, табл. (5.3)].
q0 = 1,4·600 + 1000 = 1840 Н/м.
Линейная сила тяжести груза определяется по [3, (5.8)]:
qг=g·Q/3,6·υ=2,73Q/υ,
где Q – производительность конвейера, т/ч;
υ – скорость конвейера, м/с;
В соответствии с [1, табл. (8.3), табл.(8.7)] принимаем скорость ходовой части 0,3 м/с.
qг = 2,73·24,4/0,3 = 222 кг/м.
Коэффициент ω сопротивления движению настила на прямолинейных участках выбираем из [3, табл.(5.4)] : ω = 0,3 (для катков на подшипниках качения при средних условиях работы конвейера).
3.4.1 Тяговый расчет конвейера
3.1.1 Выбор тягового органа
Максимальное натяжение цепей, по которому производится их выбор и определение размеров элементов, рассчитывают путем последовательного нахождения сопротивлений на отдельных участках, начиная от точки наименьшего натяжения. Минимальное натяжение принимают не менее 5% от допускаемого натяжения цепи, выбранного типа, но не менее 500 Н на одну цепь.
Диаграмма натяжения цепи конвейера.
По [3,стр.177]:
Тяговый расчет начинаем с точки наименьшего натяжения. Наименьшее натяжение цепи возможно в точке 1 или в точке 3 (см. диаграмму натяжения цепи); в точке 1 при
q0·(l1 + l2)·ω > H·q0
и в точке 5 при
q0·(l1 + l2)·ω < H·q0
(без учета сопротивления на криволинейной направляющей 2-3).
По [3, табл. (5.4)] для средних условий работы при катках на подшипниках качения ω = 0,030.
Тогда q0·(l1+l2)·ω=q0·(8,459+2,685)·0,3=3,34q0<4,85q0
Следовательно, Smin = S3
Принимаем S3 = 2000 H
Максимальное натяжение ходовой части находим приближенно по обобщенной формуле [3, (5.9)]:
Smax=1,05{Smin+ ω[(qг+q0)L + q0·L] + (qг+q0)H}
где L – длина горизонтальной проекции конвейера, м; Н – высота подъема, м.
Smax=1,05{2000+0,3[(222+1840)14,1+1840·14,1]+(222+1840)4,85}= 29931,5 H
При подробном тяговом расчете по отдельным участкам определяем [3, стр.177]:
S4 = S3 + q0l2ω = 2000 + 1840·0,3·2,685 = 3482,1 H
S5 = k1S4 = 1,08·3482,1 = 3760,7 H
S6 = S5 + ω[(qг + q0)l6 = 3760,7 + 0,3·(222 + 1840)·2,685 = 5421,6 H
S7 = k2S6 = S6·eωa = 5421,6·2,70,3·0,3 = 5421,6·1,09 = 5928,6 H
S8 = S7 + (qг + q0)(lω+H)=5928,6+(222+1840)(8,459·0,3+4,85) = 21162 H
Сравнение максимального напряжения, полученного по обобщенной формуле (29931,5 Н) и по подробному расчету (21162 Н) показывает, что приближенный расчет дает результат, увеличенный на 30%.
Натяжения в точках 1-3 определяют в обратном порядке:
S2 = S3/k2 = 2000/1,09 = 2180 H
S1 = S2 – q0·l2·ω + q0H = 2180 - 1840·2,685·0,3 + 1840·4,85 = 9621,9 H
Тяговое усилие на приводных звездочках [3, стр. 178]:
W = S8 + S1 + Wпр = S8 – S1 + (S8 +S1)·(k1 - 1) = 21162 – 9621,9 + (21162 + 9621,9)·(1,08-1)
W = 14000 H
По [1, табл.(3.1.10)] в качестве тягового органа принимаем две пластинчатые цепи М с разрушающей нагрузкой 224 кН типа 4 (с катковые с ребордами на катках), с шагом 200 мм, исполнения 2 (разборная цепь со сплошными валиками). [1, параграф 4.4]
Цепь тяговая М224 – 4 – 200 – 2 ГОСТ 588 – 81.
Разрушающая нагрузка 224 кН.
Расчетное усилие на одну цепь определяем по [3,(2.13)]:
Sp1=Smax/Cн=29931,5/1,8=16628,6Н
Где Сн – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между тяговыми цепями; при двух цепях Сн = 1,6 – 1,8 в зависимости от точности изготовления и монтажа конвейера.
По [1,табл. (8.2)] число зубьев звездочек для тяговых цепей z = 8.
Динамическая нагрузка на цепи определяется по [1, (8.11)]:
Где L – длина конвейера, м;
Z – число зубьев ведущей звездочки тяговой цепи;
t – шаг тяговой цепи;
k1 – коэффициент приведения массы, учитывающий, что не все элементы конвейера движутся с максимальным ускорением, а также – влияние упругости цепи [1, табл. (8.14)].