Пластинчатый конвейер

Федеральное агентство по образованию РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Сибирский Федеральный Университет

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра "ПТМиР"

Курсовой проект

Пластинчатый конвейер

Выполнил:

Студент гр. НТ23-2

М. В. Ефимов

Проверил:

А. И. Савчук

Красноярск 2007

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Обобщенный расчет

1.1 Исходные данные

1.2 Определение ширины настила

1.3 Максимальное натяжение цепей

1.4 Поверочный расчет

2. Тяговый расчет

2.1 Мощность привода конвейера

2.2 Статический тормозной момент

2.3 Расчетный тормозной момент

2.4 Ход натяжного устройства

2.5 Уточненный тяговый расчет

3. Прочностной расчет

3.2. Расчет винта на сжатие

3.3 Расчет подшипников

Список используемых источников

Введение

Пластинчатые конвейеры применяют для транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях различных насыпных и штучных грузов в металлургической, химической, угольной, энергетической, машиностроительной и многих других отраслях промышленности, а также для перемещения изделий от одного рабочего места к другому по технологическому процессу при поточном производстве. Преимуществами пластинчатых конвейеров являются возможность транспортирования тяжелых крупнокусковых и горячих грузов при больших производительности (до 2000м³/ч и более) и длине перемещения (до 2 км) вследствие высокой прочности тяговых цепей и возможности применения промежуточных приводов.

В данной работе приводится расчет пластинчатого конвейера, транспортирующего руду и имеющего производительность 210 т/ч.

1. Обобщенный расчет

Расчет пластинчатого конвейера проводят в два этапа: первый -предварительное определение основных параметров конвейера и его ходовой части; второй - поверочный расчет.

1.1 Исходные данные

Производительность конвейера Q=210 т/ч; угол наклона ? = 18°;

l₁=24 м; l₂=25 м; l₃=40 м;

транспортируемый груз - руда;

скорость движения полотна ?=05 м/с;

плотность груза ?=2,5 т/м³;

режим работы - тяжелый.

1.2 Определение ширины настила

(1.1)

гдеQ=210 т/ч - производительность конвейера;

?=0,5 м/с - скорость движения полотна;

?=2,5 т/м³- плотность груза;

h_б=0,125м - высота борта;

?=0,65…0,8 - коэффициент, характеризующий степень использования

высоты борта;

к_? =0,95 - коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера.

Принимаем ширину настила B=1400 мм;

Проверяем на кусковатость:

,(1.2)

Условие выполняется, оставляем выбранную ширину ленты.

1.3 Максимальное натяжение цепей

Максимальное натяжение цепей определяют по приближенной формуле:

,(1.3)

гдеS₀ - начальное натяжение цепей (обычно S₀ = 1000?3000 Н);

L_B - горизонтальная проекция полной длины загруженной ветви конвейера, м;

L_H - горизонтальная проекция полной длины незагруженной ветви, м;

q_o - линейная нагрузка от ходовой части конвейера, Н/м;

q_Г - линейная нагрузка от насыпного груза, Н/м;

? - коэффициент сопротивления движению ходовой части на прямолинейных участках.

Для металлического настила линейная нагрузка от ходовой части:

,(1.4)

гдеА=80 - эмпирический коэффициент /1, стр. 163/,

Коэффициент ? =0,11 - для катков на подшипниках качения;

Линейная нагрузка от насыпного груза:

(1.5)

По полученному значению S_max выбираем цепи.

В качестве тягового органа принимаем две цепи пластинчатые с гладкими катками по ГОСТ 588-81 М20 с разрушающей нагрузкой 12 кН и шагом 0,5м.

1.4 Поверочный расчет

После выбора цепи производится поверочный расчет, в котором выполняют подробные вычисления сил сопротивления движению на всех участках трассы на основе предварительного расчета.

Сопротивление на линейных горизонтальных участках для загруженной ветви

,(1.6)

для незагруженной ветви:

,(1.7)

Сопротивление на прямолинейных наклонных участках для загруженной ветви

,(1.8)

для незагруженной ветви:

,(1.9)

Где ?=0,011 - коэффициент сопротивления движению на прямолинейных участках .

.

Общее тяговое усилие:

,(1.11)

Наибольшее статическое натяжение тяговых цепей:

,(1,12)

Где S_ст. - статическое натяжение тяговых цепей, Н;

S_o - начальное натяжение цепей, Н,

Динамические нагрузки, возникающие от неравномерного движения цепей

,(1.13)

гдеj_max - ускорение движущихся масс ходовой части и груза, возникающее из-за неравномерности движения цепей, м/с²;

,(1.14)

Где q_Г и q₀ - линейные нагрузки от груза и ходовой части конвейера, Н/м;

z=6 - число зубьев звездочки;

t_ц - шаг тяговой цепи, м;

? - скорость движения ходовой части, м/с;

k_П - коэффициент уменьшения приведенной массы ходовой части в зависимости от длины конвейера (k_П = 1 при L >60м),

.

Максимальное натяжение тяговых цепей:

Расчетное усилие одной цепи: S_расч=S_max. По величине S_pacч, полученной поверочным расчетом, проверяют принятые цепи по условию S_paзр ?S_pacч•к, где S_paзр - разрушающая нагрузка одной цепи (табл. 3.10-3.17 [1]); к - для наклонных - к = 8?10).

Выбираем цепь М160 по ГОСТ 588-81. Разрушающая нагрузка не менее 160 кН, шаг цепи t=100 мм.

, (1.15)

,(1.16)

2. Тяговый расчет

Тяговый расчет начинают с точки наименьшего натяжения цепи. В конвейерах, имеющих наклонный участок, минимальное натяжение цепи (S_min=1?2 кН) находится в точке набегания цепи на криволинейный участок после спуска с наклонного участка (рис. 2.1.), поэтому обход по контуру начинают именно с этой точки.

2.1 Мощность привода конвейера

Определяется по формуле:

(2.1) .

Окружное усилие на звездочке:

По таблице III 3.1 принимаем электродвигатель 4A160M8У3 мощностью 5,6 кВт, n_дв=730 мин^-1.

Частота вращения приводной звёздочки:

(2.2)

гдеD_зв=0,38 - диаметр приводной звёздочки при t_ц =100 мм



Передаточное отношение редуктора:

(2.3)

По таблице III 4. 13 принимаем редуктор типа КЦ2 - 1300 с передаточным отношением 28,3.

2.2 Статический тормозной момент

Определяется для наклонных конвейеров (для предотвращения самопроизвольного обратного хода при выключенном электродвигателе).

(2.2)

гдеН=8,1 - высота наклонного участка, м;

Р=22606,5 - окружное усилие, Н;

?=0,96- кпд привода;

D_зв=0,38 - диаметр начальной окружности звездочки, м, значения которого выбираются по табл. 2.1.

.

2.3 Расчетный тормозной момент

М_т.р.=k_Т•М_т.с,(2.6)

гдеk_Т - коэффициент запаса торможения (k_Т = 1,5 + 1,75).

2.4 Ход натяжного устройства

1_н.у.=(1,6?20)•t_цили1_н.у.=160?2000 мм.

2.5 Уточненный тяговый расчет

Производится методом обхода по контуру. Для этого всю трассу конвейера разбивают на отдельные участки. Наименьшее натяжение цепи возможно в точках 1 и 5. Натяжения в точках 1 - 4 определяют в обратном порядке, т.к. S₁=S_min, принимаем S₁=1000 Н.

Рисунок 2.1 - Схема конвейера для подробного тягового расчета

Данные расчета сведены в таблице 2.2

№	Формула для расчета
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

По полученным данным строят диаграмму натяжения цепей.

Рисунок 2.2 - Диаграмма натяжения цепей

Если минимальное натяжение цепей, полученное обобщенным и тяговым расчетом S_min<S , то перерасчета натяжений не требуется.

3. Прочностной расчет

3.1 Расчет приводного вала

Рисунок 3.1- Расчетная схема приводного вала

Равнодействующая от нагрузки на вал:

(3.1)

гдеP - окружное усилие на звездочке

Нагрузка на опору А

(3.2)

Нагрузка на опору В

(3.3)

Нагрузка на ступицу D

(3.4)

Нагрузка на ступицу С

(3.5)

Изгибающие моменты:

в точке D (середина левой ступицы)

(3.6)

в точке С (середина правой ступицы)

(3.7)

Принятый материал - углеродистая конструкционная сталь марки 45 табл. II [3]. Предел прочности--sт--=--355--МПа,--s-1--=--255 Мпа.

Размеры оси предварительно определяют исходя из напряжений, для симметричного цикла.

(3.8)

,

где[n] - допускаемый запас прочности для тяжелого режима работы [n] = 2,0; k'0 = 2,0 - 2,8.

Необходимый диаметр оси в сечении D-D

(3.9)

принимаем d = 200 мм. Этот же диаметр по техническим соображениям принят и для сечения С - С.

Диаметр вала под внутреннее кольцо подшипника d = 200 мм.

3.2. Расчет винта на сжатие

Усилие, действующее на винт P = 162254 Н

(3.10)

где[?] - допускаемое натяжение ([?] = 500МПа)

(3.11)

Принимаем диаметр винта d = 20 мм.

3.3 Расчет подшипников

Выбираем подшипник шариковый радиальный сферический двухрядный по ГОСТ 28428-90.

Для диаметра оси в опоре А (см. рисунок 3.1) d=200 мм предварительно выбираем подшипник №1222 для него значение базовой статической радиальной грузоподъемности равно C_Or=52000 Н. Для диаметра оси в опоре В d=200 мм выбираем подшипник №1222 для него это значение равно C_Or=52000 Н.

При расчете на статическую грузоподъемность проверяют не будет ли радиальная F_r нагрузка на подшипник превосходить статическую грузоподъемность, указанную в каталоге:

, (3.13)

Найдем радиальные силы в точках А и В:

, (3.14)

где R_A=162254 - нагрузка на опору А, Н;

, (3.15)

где R_В=162254 - нагрузка на опору В, Н;

Выбранные ранее подшипники удовлетворяют условию по формуле (3.13), оставляем "Подшипник 1222 ГОСТ 28428-90" для опоры А, и "Подшипник 1222 ГОСТ 28428-90" для опоры В.

Список используемых источников

1. МНТ. Расчет и проектирование конвейеров: Метод. Указания по практическим занятиям / Сост. Е. В. Мусияченко. Красноярск: КГТУ, 2003. 60 с.

2. Конвейеры: Справочник / Р. А. Волков, А. Н. Гнутов, В. К. Дьячков и др.; Под общ. ред. Ю. А. Пертена. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1984. 367 с.

3. Спиваковский, А. С. Транспортирующие машины: Учеб. пособие для машиностроительных вузов / А. С, Спиваковский, В. К. Дьячков. 3 - е изд., перераб. М.: Машиностроение, 1983. 487 с.