Расчет ленточного конвейера

Схема ленточного конвейера (пример – рис.1).

Скорость v движения ленты (табл.8).

Таблица 8

Предельные скорости v ленты в м/с при транспортировании насыпных грузов и разгрузке через барабан

Транспортируемый груз	Ширина ленты, мм
Неабразивный и непылящийся Малоабразивный Сильноабразивный и хрупкий Крупнокусковой Пылевидный	1,6 1,5   1,25 –	1,64 1,64   1,5 –	1,64 1,64   1,64 1,64	2,66 2,5   1,75	2,65 2,65	2,2 2,2	2,3 2,3	3,15 3,15	3,15 3,15

Предельные скорости ленты в м/с:

а) при барабанной разгрузочной тележке – 2;

б) при плужковом разгрузчике для мелкозернистых материалов – 1,6;

в) при плужковом разгрузчике для кусковых материалов – 1,25.

Угол естественного φ откоса материала (табл. 1).

Угол подъема β наклонного участка конвейера (рис.2):

где Н – высота подъема груза; L₁ – длина наклонного участка конвейера.

Угол наклона конвейера β должен быть меньше наибольшего наклона конвейера для принятой ленты (табл.9).

Таблица 9

Наибольший угол β наклона стационарных ленточных конвейеров

Наименование груза	Допустимый угол β наклона конвейера к горизонту, град.
Глина мелкокусковая сухая Гравий рядовой Камень: крупнокусковой мелкокусковой Песок: сухой влажный Уголь каменный кусковой Цемент Шлак Щебень

 

Расчетная ширина В_р ленты конвейера:

где П – производительность конвейера, м³/ч; V – скорость ленты, м/с;

К_П – коэффициент производительности.

Для плоской ленты:

К_П = 576∙К_β∙tg(0,35φ);

для желобчатой ленты:

К_П = 160∙[3,6∙К_β∙tg(0,35φ) + 1],

где К_β – коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера к горизонту (табл.10); φ – угол естественного откоса транспортируемого материала в покое (табл.1).

Таблица 10

Значение коэффициента К_β

Угол наклона конвейера, β°	До 10
Кβ		0,97	0,95	0,92	0,89	0,85

 

Стандартную ширину ленты согласовать с учетом рекомендаций табл. 3 – 6. Записать обозначение выбранной ленты согласно ГОСТ 20-85.

Погонная весовая нагрузка q_л от конвейерной резинотканевой ленты:

q_л = 1,1·В · δ, кгс/м;

где В – ширина ленты, м; δ – толщина ленты, мм.

Толщина ленты δ = δ_р + i·δ_пр + δ_н ,

где δ_р – толщина резиновой обкладки рабочей стороны ленты (табл. 5);

i – количество прокладок в ленте; δ_пр – толщина прокладки (табл.4); толщина резиновой обкладки нерабочей стороны ленты (табл.5).

Погонная нагрузка от массы груза (среднее количество на одном метре длины конвейера) при непрерывном потоке груза на конвейере:

q = 1000F·γ,

где γ – объемная масса груза;

F – площадь поперечного сечения потока груза на конвейере, м³:

– на плоской ленте F ≈ 0,05В²;

– на желобчатой ленте с углом наклона боковых роликов 20° –

F ≈ 0,11В²;

– на желобчатой ленте с углом наклона боковых роликов 30° –

F ≈ 0,14В². В формулах В – ширина ленты.

Выбор роликоопор.

В зависимости от насыпной массы транспортируемого груза рекомендуется применять роликоопоры:

а) особо легкие – при насыпной массе до 0,5 т/м³ ;

б) легкие – «до 1,0 «

в) нормальные – «до 2,0 «

г) тяжелые – «до 3,15 «

Ролики изготавливаются диаметром 60, 83, 102, 127, 159 и 194 мм.

При транспортировании сыпучих грузов диаметры роликов роликоопор принимают в зависимости от насыпной массы груза и ширины ленты (табл. 11).

Таблица 11

Рекомендуемые диаметры роликов роликоопор ленточных конвейеров в зависимости от ширины конвейерной ленты

Ширина ленты, мм	Диаметр ролика в мм при насыпном весе груза, тс/м3 до
0,5	1,0	2,0	3,15
до 650 800 – 1200 1400 – 1600 1800 и более	–			–

 

Расстояние между роликоопорами принимают в зависимости от насыпной массы груза и ширины ленты (табл. 12).

Таблица 12

Рекомендуемые расстояния между роликоопорами рабочей ветви ленточного конвейера

Насыпной вес груза, тс/м3	Предельное расстояние между роликоопорами рабочей ветви (мм) при ширине ленты, мм
400 – 500	650 – 800	1000 – 1200	1400 – 1600
До 1 до 2 до 3,15

 

Расстояние между роликоопорами холостой ветви принимается от 2 до 3,5 м. Меньшее значение принимаются для более широких лент.

Расстояние между роликоопорами на выпуклых участках трассы принимается равным половине расстояния между роликоопорами на прямолинейных участках трассы.

Погонная нагрузка q_к от движущейся частей конвейера:

q_к = 2q_л + q_р + q_х;

где q_л – погонная весовая нагрузка от конвейерной резинотканевой ленты; q_р – погонная весовая нагрузка вращающихся частей рабочей роликоопоры (табл. 13); q_х – погонная весовая нагрузка вращающихся частей холостой роликоопоры (табл. 13).

Таблица 13

Ориентировочная масса вращающихся частей роликоопор

Ширина ленты, мм
Масса 1 пог. м вращающихся частей роликоопор: рабочей ветви холостой ветви	8,4 2,5	3,2	10,2 4,4	18,4 7,8	9,2	24,2 11,1	16,7	58,4 23,8	132,5 52,5

 

Тяговая W_о сила конвейера:

W_о = [ω·L_г(q + q_к) ± q ·Н]·m + W_п.р кгс,

где ω – коэффициент сопротивления (табл.14); L_г – длина проекции конвейера на горизонтальную плоскость, м; q – погонная весовая нагрузка от груза; q_к – погонная весовая нагрузка от движущихся частей конвейера; Н – высота подъема (знак плюс) или опускания (знак минус) груза, м; m – коэффициент: m = m₁·m₂·m₃·m₄·m₅ (табл.15).

W_п.р – сопротивление плужкового разгрузчика, учитывается при его наличии:

W_п.р = (2,7 – 3,6) q·В,

где В – ширина ленты.

Таблица 14

Значение коэффициента ω сопротивления ленточных конвейеров

Тип опор роликов	Условия работы конвейера	ω для роликоопор
прямых	желобчатых
Подшипники Качения     Подшипники скольжения	Чистое сухое помещение без пыли. Отапливаемое помещение, небольшое количество абразивной пыли, нормальная влажность воздуха. Неотапливаемое помещение и работа вне помещения; большое количество абразивной пыли, повышенная влажность воздуха. Очень тяжелые условия работы. Средние условия работы.	0,018     0,022   0,035 0,04 0,06	0,02     0,025   0,04 0,06 0,065

 

Таблица 15

Значения коэффициентов m₁, m₂, m₃, m₄, m₅ для конвейеров с барабанами на подшипниках качения

Обозначение коэффициента	Отличительные признаки конвейера	Значение конвейера
m1	Длина конвейера до 15 м «15 – 30 м «30 – 150 м «более 150 м	1,5 – 1,2 2,1 – 1,2 1,1 – 1,05 1,05
m2	Конвейер прямолинейный или имеющий изгиб трассы выпуклостью вниз Конвейер имеет перегиб трассы выпуклостью вверх: в головной части в средний части в хвостовой части	1,06 1,04 1,02
m3	Привод головной Привод промежуточный или хвостовой	1,05 – 1,08
m4	Натяжная станция хвостовая Натяжная станция промежуточная	1 – 0,02
m5	С разгрузкой через головной барабан С моторной разгрузочной тележкой при однобарабанном приводе конвейера	1,3

 

Максимальное статическое натяжение ленты прямолинейных конвейеров:

S_mаx = k_s·W_о,

где W_о – тяговая сила конвейера; k_s – коэффициент (табл.16); μ – коэффициент сцепления барабана с лентой (табл.17).

 

Таблица 16

Значение коэффициента k_s

Значение коэффициента μ сцепления барабана с лентой	При угле α обхвата барабана с лентой
180°	200°	225°
0,15 0,25 0,35	1,5 1,85 2,65	1,42 1,73 2,46	1,35 1,61 2,26

 

Таблица 17

Значение коэффициента μ сцепления между прорезиненной лентой и барабаном

Материал поверхности барабана	Влажность атмосферы	Коэффициент сцепления μ
Чугун, сталь	Очень влажная Влажная Сухая	0,1 0,2 0,3
Дерево, резина (футерованные барабаны)	Очень влажная Влажная Сухая	0,15 0,25 0,4

 

Число прокладок i прорезиненной конвейерной ленты выбирается по табл.3 и проверяется i_р по формуле:

i_р ≤ i,

i_р = ;

где S_mаx – максимальное статическое натяжение ленты; n_о – номинальный запас прочности (табл.18), k_р – предел прочности прокладок (табл.6); В – ширина ленты.

Таблица 18

Рекомендуемые номинальные запасы прочности n_о прорезиненных конвейерных лент

Число прокладок	До 4	5 – 8	9 – 11
Номинальный запас прочности			10,5

 

Требуемые диаметры приводного D_п.б.и натяжного D_н.б барабанов, длина барабанов:

D_п.б ≥ a·i,

где а - коэффициент (табл. 19).

D_н.б = 0,8 D_п.б.

Таблица 19

Значение коэффициента а для определения диметра приводного барабана

Наименование ткани прокладок прорезиненной ленты	а
Бельтинг Б - 820 Бельтинг ОПБ Уточная шнуровая ткань (УШТ) Синтетическая ткань с пределом прочности: 150 кгс/см 200 « 300 «	125 - 130 150 - 160 170 - 180   160 - 200 200 - 220 240 - 280

 

Диаметр приводного барабана должен соответствовать номинальному ряду ГОСТ10524 - 63.

Длина L_б барабанов принимается больше ширины ленты:

а) для лент шириной до 650 мм - на 100 мм;

б) для лент шириной 800 и 1000 мм - на 150 мм;

в) для лент шириной 1200 мм и более - на 200мм.

КПД η_бар. приводного барабана ленточного конвейера:

где ω_б – коэффициент сопротивления барабана ω_б = 0,03 – 0,05; k_S – коэффициент (табл.16).

Расчетная мощность N₀ на приводном валу конвейера:

где v – скорость ленты; η_бар. – КПД приводного барабана.

Мощность двигателя для привода конвейера:

где k – коэффициент запаса k = 1,1 – 1,35; η – КПД передачи от двигателя к приводному валу (0,9 – 0.96).

По каталогу выбрать тип электродвигателя.

Частота вращения приводного барабана конвейера:

где v – скорость ленты; D_п.б. – диаметр приводного барабана.

Необходимое передаточное число i между валом двигателя и валом приводного барабана:

где n_дв. – частота вращения вала двигателя.

По каталогу выбрать типоразмер редуктора по передаточному i_р числу, рассчитанного на мощность N и частоте вращения на быстроходном валу.

Уточнить скорость v_ф ленты:

Допускается отклонение скорости v_ф от заданной v не более чем на 10%.