Расчет ленточного конвейера для перемещения кокса

Основные виды промышленных подъемно-транспортирующих машин. Расчет натяжного устройства и параметров привода конвейера. Определение линейных сил тяжести его элементов. Нахождение размеров барабанов и роликов ленточного конвейера для перемещения кокса.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 13.01.2015
Размер файла 681,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Теоретическое введение

1.1 Виды транспортирующих машин

1.2 Натяжные устройства

2. Расчет ленточного конвейера

2.1 Исходные данные

2.2 Определение параметров ленты

2.3 Определение линейных сил тяжести элементов конвейера

2.4 Проверочный расчет конвейера

2.5 Определение размеров барабанов и роликов конвейера

2.6 Расчет натяжного устройства

2.7 Расчет параметров привода конвейера

Введение

Подъемно-транспортные машины, используемые на металлургических предприятиях, в значительной мере обеспечивают механизацию и автоматизацию производственного процесса, поскольку насыщенность средствами механизации трудоемких и тяжелых работ определяет степень совершенства технологических процессов на предприятии. Наличие современного оборудования, особенности технологии, использование межцехового и внутрицехового транспорта на металлургических предприятиях требуют применения разнообразных типов подъёмно-транспортных машин и механизмов.

Все подъемно-транспортные машины делятся на две основные группы: грузоподъемные машины периодического действия и транспортирующие машины (конвейеры) непрерывного действия. В пособии рассматриваются машины, относящиеся ко второй группе. В отличие от грузоподъемных машин, которые перемещают грузы отдельными порциями и возвращаются за новой порцией груза порожняком, транспортирующие машины-конвейеры предназначаются для перемещения грузов непрерывным потоком, без остановок для их загрузки и разгрузки.

Транспортирующие машины используются для перемещения, как правило, массового груза одного вида. Транспортные операции в этом случае отличаются однотипностью и значительно легче поддаются автоматизации. С помощью конвейеров на металлургических предприятиях транспортные и перегрузочные процессы доведены до высокой степени автоматизации.

1. Теоретическое введение

1.1 Виды транспортирующих машин

Транспортирующие машины можно разделить на две основные группы:

1) с тяговым органом (ленточные и цепные конвейеры, элеваторы);

2) без тягового органа (роликовые, винтовые и инерционные конвейеры; пневматические, гидравлические и гравитационные устройства).

В машинах первой группы тяговый элемент (лента, цепь, канат) одновременно является и несущим элементом, при этом груз размещается либо непосредственно на тяговом элементе, либо на прикрепленных к нему устройствах.

Ленточный конвейер (рис. 1.1, а) состоит из приводного 4 и натяжного 1 барабанов и ленты 2, охватывающей барабаны с натяжением и транспортирующей груз 3. Тяговое усилие от приводного барабана к ленте передается силами трения.

Рис. 1. Схемы конвейеров с тяговым органом: - ленточного; б - пластинчатого цепного; в - скребкового цепного; - ковшового цепного; д - люлечного цепного

Цепной конвейер (рис. 1 б - д) состоит из приводной 4 и натяжной 1 звездочек и цепи 6, входящей в зацепление с обеими звездочками.

Тяговое усилие от приводной звездочки к цепи передается с помощью зацепления. Для перемещения груза 3 к цепи крепят специальные устройства: пластины 5, скребки 7, ковши 8, люльки 9 и т.п.

Элеватор - устройство для непрерывного транспортирования груза в вертикальном или наклонном направлении с помощью грузонесущего органа (ковша, люльки, полки и др.), прикрепленного к тяговому элементу (ленте или цепи). транспортирующий машина конвейер линейный

Далее рассмотрим транспортирующие машины без тягового органа.

Роликовый конвейер (рольганг) (рис. 2 а) - конвейер, на котором перемещение груза 2 происходит с помощью вращающихся роликов 1, оси которых установлены в подшипниках на раме конвейера. Такие конвейеры обычно используются для перемещения груза, имеющего высокую температуру.

Рис. 2. Схемы конвейеров без тягового органа: - роликового; б - винтового

Винтовой конвейер (рис. 2 б) - конвейер, в котором перемещение груза 2 в неподвижном корпусе 3 производится посредством вращения винтового вала 4 (вала с винтовыми лопастями).

Винтовая труба (рис. 3) по принципу действия аналогична винтовому конвейеру и представляет собой полый цилиндр 1, внутри которого на стенках установлены винтовые выступы 2. При вращении трубы 1 с помощью приводного ролика 4 груз 3 перемещается вдоль оси с помощью выступов 2.

Рис. 3. Схема транспортирующей винтовой трубы

Гравитационные устройства для транспортирования груза выполняются в виде наклонных или винтовых спусков, по которым груз перемещается под действием собственной силы тяжести.

В инерционном конвейере перемещение груза происходит под действием сил инерции. По принципу действия их делят на две группы: ибрационные, в которых груз отрывается от желоба и перемещается микроскачками, и качающиеся, в которых груз скользит по желобу.

Амплитуда и частота колебаний желоба вибрационного конвейера составляют 0,5...5 мм и 450...3000 Гц соответственно; качающегося - 10...150 мм и 40...400 Гц соответственно.

Пневматические и гидравлические устройства осуществляют перемещение сыпучих, волокнистых и кусковых материалов в потоке воздуха или жидкости по трубам или желобам.

В настоящем пособии подробно рассмотрен наиболее распространенный на металлургических предприятиях тип транспортирующих машин - ленточный конвейер.

Для создания ленточного конвейера необходимо знать его производительность и характеристику транспортируемых грузов.

1.2 Натяжные устройства

Натяжные устройства предназначены для создания на летние натяжения, необходимого для передачи трения приводным барабаном тягового усилия. Устройство должно обеспечивать предварительное натяжение ленты, исключающую пробуксовку. В задачу натяжных устройств входит поддержание натяжения ленты пропорционально тяговому усилию привода, причем повышенного при пуске и нормального при установившемся движении. Натяжение ленты так же необходимо для ограничения провеса её между роликоопорами. Натяжные устройства, как правило, располагаются в противоположном от привода конце конвейера, но так же могут быть размещены в любом удобном месте на холостой ветви.

Натяжные устройства по способу действия и конструкции классифицируются на механические; пневматические; гидравлические; грузовые; грузолебедочные; лебедочные.

Преимущества механических натяжных устройств: простота конструкции; малые габаритные размеры; компактность. Недостатки механических натяжных устройств: переменное значение натяжения и возможность чрезмерного натяжения тягового элемента; жесткость крепления и отсутствие подвижности при случайных перегрузках; необходимость периодического наблюдения и подтягивания.

Пневматические и гидравлические натяжные устройства имеют малые габаритные размеры, но требуют дополнительной установки специального оборудования для подачи под постоянным давлением воздуха или масла.

Преимущества грузового натяжного устройства: приводится под действием свободно висящего груза; автоматически обеспечивает постоянное усилие натяжения; компенсирует изменения длины тягового элемента; уменьшает пиковые нагрузки при перегрузках.

Рис. 4. Натяжные устройства: а - хвостовое грузовое; б - промежуточное грузовое; в - гидравлическое; г - винтовое; д - пружинно-винтовое.

Недостатками грузового натяжного устройства: большие габаритные размеры; большая масса груза для мощных и длинных конвейеров.

Для снижения массы груза применяют рычаги, полиспасты, приводные лебедки. Ход натяжного устройства выбирается в зависимости от длины и конфигурации трассы и типа тягового элемента и выполнение монтажных работ.

Рис. 5. Схемы натяжных устройств: а, б - винтовые; в - тележечное грузовое; г - пневматическое (гидравлическое); д - пружинно-винтовое; 1 - поворотное устройство; 2 - тяговый элемент; 3 - ось поворотного устройства; 4 - ползуны; 5 - натяжной механизм.

2. Расчет ленточного конвейера

2.1 Исходные данные

Таблица 2.1

Груз

Насыпная плотность груза; т/м3

Угол естественного откоса в покое

Категория абразивности

Однородность груза

Номер схемы

Производительность; т/ч

Кокс

0,4 - 0,5

30 -50

D

80

1

350

h

l1

l2

l3

l4

l5

8

2

6

20

10

4

Рисунок 6

2.2 Определение параметров ленты

Используя данные, находим: угол естественного откоса в покое ? =принимаем равным 50°; рекомендуемую скорость ленты х = 2 м/с.

Находим угол естественного откоса в движении ?д = 0,7 ?=0,7·50° =35° и максимальный угол подъема конвейера вmax=(2/3) ?д =(2/3)·35 = 23,3°. Угол подъема заданного конвейера в = = arctg (H / l3) = arctg (8/20) = 21,8°, в < вmax, следовательно, осыпание груза отсутствует.

Для конвейера выбираем однороликовые опоры, для которых коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте равен Kпл = 0,067, а коэффициент уменьшения сечения груза на наклонном конвейере Kв = 0,95.

Для обеспечения заданной массовой производительности (т/ч) площадь поперечного сечения груза (м2) должна быть:

1

Для предотвращения просыпания груза его размещают не по всей ширине ленты, а по грузонесущей ширине b (м), которую принимают равной

Принимаем табличное значение В= 1600мм

м

В соответствии с ГОСТ 20-85 выбираем резинотканевую ленту общего назначения марки БКНЛ-100 с прокладками из бельтинга с прочностью одного миллиметра ширины прокладки ур = 100 Н/мм ис числом прокладок z = 3...8. Принимаем предварительно z = 5; в дальнейшем необходимое число прокладок уточняется при расчете ленты на прочность. Толщина прокладки h0 = 1,2 мм; с учетом высокой абразивности груза принимаем толщину верхней обкладки h1 = 6,6 мм и нижней h2 = 2 мм.

2.3 Определение линейных сил тяжести элементов конвейера

Линейная сила тяжести ленты в соответствии с формулой:

По табл. выбираем расстояние между роликоопорами на верхней (рабочей) ветви lpр = 1,1 м; на нижней (холостой) ветви принимаем lxх = 2 lpр = 2·1,1 = 2,2 м.

Линейные силы тяжести вращающихся частей роликоопор на рабочей и холостой ветвях находим по табл.: qpp = 335 H/„}; qpx = 180 H/„}.

Линейную силу тяжести транспортируемого груза вычисляем по формуле:

Рисунок 7

Таблица 2.2

№ точки

В общем виде

С числовыми коэффициентами

Значение Fj, Н

1

F 1 = F сб

F 1

37688,46460

2

F 2 = F 1

F 1

37688,46460

3

F 3 = F 2 (1+wбо)

F1(1,02)

38442,23389

4

F4 = F3 + (qл + qрх) l5 w

F1(1,02)+74,144

38516,37789

5

F5 = F4 (1+wбо)

F1(1,0404)+75,6269

39286,70545

6

F6 = F5

F1(1,0404)+75,6269

39286,70545

7

F7 = F6(1+wбо)

F1(1,0612)+77,1394

40072,43956

8

F8 = F7

F1(1,0612)+77,1394

40072,43956

9

F9 = F8 (1+wбо)

F1(1,0824)+78,6822

40873,88835

10

F10 = F9 + (qл + qрх) l4 w

F1(1,0824)+264,0422

41059,24835

11

F11 = F10 (1+wбо)

F1(1,1041)+269,3231

41880,43332

12

F12 = F11 + (qл + qрх) l3 w - qлh

F1(1,1041)-1627,15695

39983,95332

13

F13 = F12 (1+wбо)

F1(1,1262)-1659,7001

40783,63238

14

F14 = F13 + (qл + qрх) l2 w

F1(1,1262)-1548,4841

40894,84838

15

F15 = F14 (1+wбо)

F1(1,1487)-1579,4538

41712,74535

16

F16 = F15

F1(1,1487)-1579,4538

41712,74535

17

F17 = F16 (1+wбо)

F1(1,1765)-1611,0428

42547,00026

18

F18 = F17 + (qг +qл + qрр) l1 w + qгhв

F1(1,1765)+2366,1172

46524,16026

19

F19 = F18 + (qг +qл + qрр) (l2 - l1) w

F1(1,1765)+2542,8372

46700,88026

20

F20 = F19 (1+wрб)

F1(1,1951)+2593,6939

47634,89786

21

F21 = F20 + (qг +qл + qрр) l3 w + (qг +qл) h

F1(1,1951)+9633,2939

54674,49786

22

F22 = F21 (1+wрб)

F1(1,219)+9825,9598

55767,98782

23

F23 = F22 + (qг +qл + qрр) (l4 + l5) w

F1(1,219)+25288,95977

71230,98782

Угол обхвата лентой приводного барабана, с учетом отклоняющего барабана, принимаем равным б = 210°. Тогда для стального барабана и прорезиненной ленты, работающих в тяжелых условиях, коэффициент трения f = 0,2; значение тягового фактора еfa=2,08.

Из формулы следует соотношение

Fнб = Fсб efa/ Kсц = Fсб 2,08/1,1 = 1,89Fсб

Таким образом, для определения неизвестных натяжений F1 и F17 имеем два уравнения:

F23 = 1,89F1 - следует из формулы Эйлера;

F23 = 1,219F1 + 25288,95977 - следует из тягового расчета

Решая эти уравнения, получаем искомые значения натяжений:

F1 = 37,69 кH; F23 = Fmax = 71,23 кН.

2.4 Проверочный расчет конвейера

Определяем минимальное допустимое значение натяжения рабочей ветви ленты по формуле:

[Fmin] = 7 (qг + qл) lpр = 7*(486,1 + 283,4)*1,1 = 5,925 кН.

Так как Fmin = F1 = 37,69 кН превышает допустимое значение [Fmin] = 5,925 кН, то производить перерасчет по критерию провисания ленты не требуется.

Уточняем принятое выше число прокладок в соответствии с условием прочности (4.1):

z ? Sл Fmax / (B уp) = 11·71230 / (1600·100) = 4,9 ? 5.

Поскольку полученное значение z = 5 практически не отличается от предварительно принятого значения z = 5, то выбранная лента удовлетворяет условию прочности.

2.5 Определение размеров барабанов и роликов конвейера

По формулам и определяем диаметры приводного Dбп, натяжного Dбн и отклоняющего Dбо барабанов:

Dбп = KD z = (170...180) ·5 = 850...900 мм;

Dбн = 0,7 Dбп = 0,7 (850...900) = 595...630 мм;

Dбо = 0,5 Dбп = 0,5 (850...900) = 425...450 мм.

Выбираем значения диаметров, наиболее близкие к приведенным в ГОСТ 22644-77: Dбп = 1000 мм, Dбн = 630 мм, Dбо = 500 мм.

Находим длину барабана:

Lб = В + 100 = 1600 + 100 = 1700 мм.

По таблице для ширины ленты В = 1600 мм и плотности груза сV = 0,4…0,5 т/м3 выбираем рекомендуемый диаметр роликовых опор Dр = 159 мм.

Определяем давление на поверхности приводного барабана по формуле:

рл=360 (Fсб+ Fнб)/(б р Dбп В) = 360 (37688 + 71230)/(210·3,14·1·1,6) = 0,02·106 Па = 0,037 Мпа

что меньше допускаемого значения [рл] = 0,2…0,3 МПа.

Определяем радиусы закругления трассы у роликовых батарей:

- на вогнутом участке между точками 19 и 20

rвог > F18 / (qг+ qл) = 46524/(486,1+283,4) = 60,46 м;

- на выпуклом участке между точками 21 и 22

rвып > 12 B = 12·1,6 = 19,2 м.

Округляем полученные значения в сторону увеличения, что улучшает условия работы ленты: rвог = 65 м и rвып = 20 м.

2.6 Расчет натяжного устройства

Определяем усилие Fнат и ход sнат натяжного устройства:

Fнат = F7 + F6 =40072 + 39286 = 79358Н = 79,36 кН,

sнат = 0,025 L гор = 0,025* 45 = 1,25 м,

где Lгор = 50 м - длина горизонтальной проекции расстояния между осями концевых барабанов.

2.7 Расчет параметров привода конвейера

Определяем частоту вращения nбп, тяговое усилие Ft, крутящий момент Тбп и мощность Рбп на приводном барабане:

nбп = 60 х / (р Dбп) = 60·2/(3,14·1) = 38,21 об/мин;

Ft = F23 - F1 = 71,23 - 37,69 = 33,54 кH;

Tбп = Ft Dбп / 2 = 33,54·1/2 = 16,77 кН м;

Рбп = Kпот Ft х = 1,1·33,54·2 = 73,8 кВт.

Здесь Kпот = 1,1…1,2 - коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном.

Находим потребную мощность электродвигателя

Рпотр = Pбп / з = 73,8 / 0,85 = 86,8 кВт,

где з = 0,85 - коэффициент полезного действия привода.

По каталогу выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель общепромышленного назначения, тип «АИР 280 М6» с номинальной мощностью Рдв = 90 кВт, частотой вращения nдв = 990 об/мин диаметром вала dдв = 70 мм и номинальным крутящим моментом на валу:

Tном = 9550 Рдв / nдв = 9550·90/990 = 868 Н·м.

Определяем необходимое передаточное число редуктора:

uред = nдв/nбп = 990/38,21 = 24,9.

По каталогу выбираем цилиндрический горизонтальный редуктор типа РМ-250 с передаточным числом uред = 25, допускаемым моментом на тихоходном валу [Мт] = 3,3 кН м и диаметрами валов соответственно быстроходного dб = 30 мм и тихоходного dт = 55 мм. Габаритные размеры редуктора: L = 540 мм - длина, В = 230 мм - ширина, Н = 310 мм - высота (см. прил. 4, табл. П4.2).

Уточняем скорость движения ленты конвейера в соответствии с выбранным диаметром барабана и частотой вращения вала двигателя:

х' = р Dбп nдв / (60 uред) = 3,14·1·980/(60·25) = 2,07 м/с.

Отклонение д полученного значения скорости от заданного х = 2 м/с составит:

д = (|х' - х| / х) · 100 = (|2,07 - 2| / 2) · 100 = 3,5 %, что меньше допускаемого [д] = 5 %.

Муфты, устанавливаемые на валах редуктора, подбираем в соответствии с диаметром вала и проверяем по расчетному моменту Тр = (1,2...1,5) Тном, где меньшие значения коэффициента принимают для легкого режима работы, а большие - для тяжелого.

Определяем расчетные моменты для быстроходного Трб и тихоходного Трт валов редуктора:

Трб = 1,5 Tном = 1,5·536= 804 Н·м;

Трт = 1,5 Tбп = 1,5·6,85 = 10,28 кН·м.

Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту типа МУВП 1000-90 (ГОСТ 21424-93), для которой допускаемый крутящий момент [T] = 1000 H м, т.е. Трб <[T].

Для соединения вала приводного барабана с тихоходным валом редуктора принимаем зубчатую муфту типа МЗ 16000-160 (ГОСТ 5006-83), для которой допускаемый крутящий момент [T] = 16 кН м, т.е. Трт <[T].

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Использование ленточного конвейера в промышленности для непрерывного перемещения грузов по трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Выбор кинематической схемы и определение технической и эксплуатационной производительности транспортирующих машин.

    реферат [825,1 K], добавлен 17.06.2011

  • Определение требуемой для конвейера ширины ленты по заданной производительности и по крупности кусков транспортируемого груза. Выбор типа ленты и её стандартной ширины. Определение параметров роликовых опор и мощности двигателя привода конвейера.

    курсовая работа [338,2 K], добавлен 27.06.2012

  • Проведение расчета общего КПД и мощности электродвигателя, прочности клиноременной и закрытой косозубой цилиндрической передачи, ведущего и ведомого валов, зубчатого колеса с целью выбора привода ленточного конвейера, расположенного на сварной раме.

    курсовая работа [97,6 K], добавлен 17.12.2010

  • Состав, устройство и работа привода цепного конвейера. Расчет частоты вращения вала электродвигателя, допускаемых напряжений для зубчатых колес редуктора. Проектирование цилиндрической зубчатой передачи. Определение долговечности подшипников качения.

    курсовая работа [940,5 K], добавлен 01.05.2014

  • Классификация и особенности конструкции конвейера. Проектирование транспортирующей линии для подачи формовочной земли к машинам: выбор элементов конвейера, тяговый расчёт, расчёт элементов привода и ленточного питателя, проверка электродвигателя.

    дипломная работа [446,9 K], добавлен 07.07.2015

  • Выбор и расчет скребкового забойного конвейера. Сопротивление движению тяговой цепи, ее проверка на прочность. Суммарная мощность двигателей привода. Производительность ленточного конвейера. Техническая характеристика вагонетки шахтной грузовой.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.12.2014

  • Расчет электровозной откатки, вибротранспортной установки и ленточного конвейера. Электромеханическая характеристика электродвигателя электровоза. Расчет тягового усилия конвейера методом обхода контура по точкам. Расход электровозом энергии за рейс.

    курсовая работа [575,3 K], добавлен 28.05.2010

  • Кинематическая схема конвейера. Определение ширины и запаса прочности ленты, расстояния между роликоопорами, мощности приводного двигателя, дополнительных усилий при пуске конвейера. Расчёт тормоза, вала барабана, подшипников, шпоночных соединений.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.06.2016

  • Выбор и расчет скребкового забойного конвейера. Выбор и расчет ленточного конвейера. Канатный транспорт: устройство, принцип работы, функциональные возможности и особенности применения. Расчет локомотивной откатки, ее главные параметры и значение.

    курсовая работа [844,4 K], добавлен 19.06.2015

  • Потребляемая мощность привода. Расчет меньшего и большого шкивов, тихоходной и быстроходной ступеней редуктора. Общий коэффициент запаса прочности. Выбор типа подшипников. Определение номинальной долговечности деталей. Расчет основных параметров пружины.

    курсовая работа [155,4 K], добавлен 23.10.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.