Проверочный расчет ленточного конвейера

Разобьем конвейер на отдельные участки, пронумеровав их границы так, как показано на схеме. Определим натяжения ленты в отдельных точках конвейера методом обхода по контуру. Обход начинаем с точки 1, натяжение S₁ в которой пока неизвестно.

Сопротивления на отклоняющих барабанах W_повопределим при значении коэффициента k_п=1.07, т. е. в предположении, что угол обхвата отклоняющего барабана будет около 180^о.

Тогда натяжение в точке 2 равно:

S₂=S₁+W_noB=S₁+S_наб*(k_n-1)=S₁+S1*(1,07-1)=I,О7*S₁·

Сопротивление на прямолинейном порожнем участке 2-3:

W_2-З=W_n=q_к*L_2-3*ω=5280*8*0.022=894 кгс.

Здесь L_2-3=L₂=8 м.

Натяжение в точке 3:

S₃=S₂+ W₂-_з=1,07*S₁+894.

Сопротивление на криволинейном участке 3 – 4:

W_кр= S_наб*(k - 1) = S₃*(1,02 - 1) = 0,02*S_З,

Натяжениевточке 4:

S₄=S₃+W_кр=S₃+0,02*S_з=1.02*S₃=1.02*(1,07*S₁+894)=1,09*S₁+894.

Сопротивлениенаучастке 4 – 5:

W_4-5=q_k*L₄-₅*ω*cosβ-q_k*L_4-5*sinβ=q_k*L_4-5*(ω*cosβ-sinβ)=9*5280*(0,02*cos3–-sin3)=-5617 кгс.

Здесь второй член выражения со знаком (-) представляет собой
составляющую массы движущихся частей порожнего участка 4 - 5
конвейера, направленную в сторону движения. Натяжение в точке 5:

S₅=S₄+W_4-5=1,09*S₁+909-5614=1,0*S₁-4705.

Натяжение в точке 6:

S₆=S₅+W_noB=S₅+S₅*(k-1)=S₅+S₅*0,02=1,02*S₅=1,02*(1,11*S₁-4799)=1.13*S₁-4895.

Здесь W _ПОВ - сопротивление на отклоняющем барабане.

Натяжениевточке 7:

S₇=S₆+W_noB=S₆+S₆*(1,02-1)=1,02*S₆=1,02*(1.11*S₁-4799)=1,13*S₁-4895.

Сопротивление на погрузочномпункте от сообщения грузу скорости тягового органа:

W_погр=Q*v/36=1.9*1.0/36=0.053 кгс.

Сопротивление от направляющих бортов загрузочного лотка:

W_л=5*l=5*1.2=6кгс,

где l - длина загрузочного лотка.

Общее сопротивление при загрузке:

W_загр=W_погр+W_л=0.053+6=6.053 кгс.

Натяжение в точке 8:

S₈=S₇+W_загр=1,13*S₁-4895+6.053=1,13*S₁-4889.

Сопротивление на участке 8—9:

W₈-₉=W_гр=(q+q_к*(ω*L_г+H)=(8.1+25.8)*(0.022*6.9+0.99)=39кгс.

Здесь L_г=L₈__9*COSβ=7*cos3 - длина горизонтальной проекции
участка 8-9.

Натяжение в точке 9:

S₉=S₈+W₈-₉=1.13*S₁-4889+39=1.13*S₁-4850.

Сопротивление на криволинейном участке 9 - 1О:

W₉-_1O=W_кр=S₉*(k-1)=0.02*S₉.

Натяжение в точке 10:

S₁₀=S₉+W₉-₁₀=S₉+0.02*S₉=1.02*S₉=1.02*(1,13*S₁-4850)=1.15*S₁-4947.

Сопротивление 'на участке 1О –11:

W_10-11=(q+q_к)*ω*L₁₀-₁₁=(8.1+25.8)*0.022*8=6 кгс.

Здесь принято L₁₀-₁₁=L₂=8 м.
Натяжение в точке 11:

S₁₁=S₁₀+W_IO-₁₁=1.15*S₁-4947+8=1.15*S₁+4939.

Сопротивление на участке 11 -12:

W_ll-₁₂=W_пр=(2.7…3.6)*q*B=(2.7…3…6)*

*8.1*0.3=9кгс.

Натяжение в точке 12:

S₁₂=S₁₁+W_ll-₁₂=1.15*S₁-4939+9=1.15*S₁-4930.

Используем известное соотношение Эйлера между натяжениями
набегающей и сбегающей ветвей на приводном барабане

S₁₂=S₁*е^μ*α=S₁*1.08,

Из соотношения 1.08*S₁=1.15*S₁-4930 находим:

S₁=4930/0.07=70429 кгс.

S₁₂=70429*1.08=76063 кгс.

Определяем численное значение натяжной ленты в остальных
точках конвейера:

S₂=1.01*S₁=1.07*70429=75359кгс;.

S₃=1.07*S₁+894=1.07*70429+894=766253 кгс;
S₄=1.09*S₁+909=1.09*70429+909=77677кгс;
S₅=1.09*S₁-4705=1.09*70429-4705=72063 кгс;
S₆=1.11*S₁-4799=1.11*70429-4799=73377кгс;

S₇=1.13*S₁-4895=1.13*70429-4895=74690кгс;
S₈=1.13*S₁-4889=1.13*70429-4889=74696кгс;

S₉=1.13*S₁-4850=1.14*70429-4850=74735кгс;
S₁₀=1.15*S₁-4947=1.15*70429-4947=76046кгс;
S₁₁=1.15*S₁4939=1.15*70429+4939=76054кгс.

 

Строим диаграмму натяжений ленты:

 

 

 

Мощность на приводном валу конвейера:

N_o= W_o*v/102η_бар=0.05*1.0/102*0.49= 10 кВт, где

η_бар – кпд барабана,

η_бар=1/(1+ω_б*(2*k_s-1))=1/(1+0/05*(2*1.0-1))=0.49.

Мощность двигателя для привода конвейера:

N=k*N_o/η=1.35*10/0.98=16 кВт.

Здесь k = 1,1 - коэффициент зап~;

Из табл.[1] III.19 выбираем электродвигатель типа А2-71-6 номинальной мощностью N=17 кВт при частоте вращения n=965
об/мин.

Частота вращения приводного барабана:

n_пб=60*v/π*D_пб=60*1.0/3.14*1.0=19об/мин.

Требуемое передаточное число привода:

i=n_пб/n_дв=965/19=50.8

Из табл. [1] III.22.2 выбираем редуктор типоразмера Ц2-300 с
передаточным числом i_p=41.34, рассчитанного на мощность 11.2кВт
при частоте вращения 1000 об/мин на быстроходном валу.

Уточняем скорость ленты:

v= π*D_пб*n_бв/60*i*ф =3.14*1.0*965/60*41.34=10.8м/с,

что незначительно отличается от принятой.

Фактическая производительность конвейера:

Q=kk_β*(0,9В-0,05)²*v_ф*ϒ= 240*1.0*(0.9*0.3-0.05)²*10.8*1.8=22.6т/ч.

Усилие натяжного устройства:

S_н=S^н_наб+S^н_сб=S₆+S₇=73377+77690=148067кгс.

Из табл. Ш. 50 выбираем для натяжного' устройства барабан
8040-50 диаметром 400 мм для ленты шириной В = 300 мм. Из
таблицы Ш. 58 выбираем натяжное винтовое устройство 8040-60-50
с наибольшим усилием на натяжном барабане 2,3 тс (размеры см. в
таблице).

Из табл. III. 48 выбираем размеры приводного барабана, имеющего обозначение 8050-80.

Усилие в конвейерной ленте в период пуска
при коэффициенте соотношения пускового и номинального моментов
электродвигателя:

S_пуск=102*N_k*η*k_м/v+S_сб=102*17*0.98*1.3/10.8+70429=70634кгс.

Проверим прочность ленты в период пуска.

Требуемое число прокладок ленты:

Ii_пуск=1.5*S_пуск/к_р*В*к_с*к_н=1.5*70634/55*0.3*0.75*0.88=1.01‹4, где

k_p- предел прочности прокладок ленты (табл. 4.7).
k_c- коэффициент прочности стыка ленты (табл. (6.20));
k_н- коэффициент неравномерности работы прокладок ленты,

k_н=1-0.03*i=1-0.03*4=0.88.

Требуемый тормозной момент на приводном валу конвейера:

М_т=η*[q*H-C_T*(W_o-q*H)]*D_o/2=0.94*[8.1*0.9-0/6*(3278-8.1*0.9)]*3.48/2=3198кгс*м