5.2. Расчет производительности и мощности привода

винтового конвейера

Произ­водительность винтового конвейера определяют по формуле

, (5.1)

откуда диаметр винта

, (5.2)

где ψ – коэффициент наполнения желоба (табл. 32) [9]; c – коэффициент, учитывающий снижение производительности у наклонных конвейеров, На каждые 5° наклона конвейера (при транспортировании материала вверх) происходит уменьшение производительности на 10%; n – частота вращения винта, с^-1 .

Шаг винта для горизонтальных конвейеров S = D, для на­клонных конвейеров при β > 8° S = 0,8D.

Вводя соотношение между диаметром и шагом винта k_s , т. е. S = k_s D , и подставляя величину S в (5.1), получим диаметр винта

. (5.3)

Частоту вращения винта принимают в зависимости от физико-механических свойств материала (табл. 32). Наибольшую допустимую частоту вращения (с^-1) определяют по формуле

, (5.4)

где A – коэффициент, зависящий от физико-механических свойств материала (табл. 32).

Таблица 32

Грузы	Расчетные коэффици­енты			Частота вращения винта n, с^-1
	ψ	A	w
Легкие и неабразивные (зер­новые продукты, мука, древес­ные опилки) Легкие и малоабразивные (мел, угольная пыль, торф, асбест) Тяжелые и малоабразивные (соль, кусковой уголь, глина сухая) Тяжелые и абразивные (цемент, зола, песок, шлак, дробленая руда) Влажные, слеживающиеся (сырая глина), хлопьеобразные, волок­нистые (торфяные очесы)	0,4 0,3 0,25 0,125 0,125	65 50 45 30 30	1,2 1,6 2,5 4,0 4,0	0,84-2,0 0,84-2,0 0,65-1,5 0,65-1,5 0,35-1,0

Скорость транспортирования, м/c

.

При перемещении кусковых материалов производится проверка на кусковатость:

для сортированных грузов

, (5.5)

для несортированных грузов

.

Расчет производительности винтовых конвейеров заключается в определении диаметра винта при заданной производительности кон­вейера по формулам (5.2) и (5.3) с учетом физико-механических свойств материала и размеров кусков (5.5). Вычисленный диаметр шнека округляют до ближайшего значения по ГОСТ 2037-82: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,65, 0,8 м и уточ­няют частоту вращения винта n.

Мощность привода винтовых конвейеров можно определить по формуле (3.18) с учетом общего коэффициента сопротивления движе­нию w (табл. 32), зависящего от свойств перемещаемого груза. При уточненном определении мощности привода следует вычислить от­дельные составляющие сопротивления перемещению груза: W₁ – уси­лие вдоль винта для подъема груза; W₂ – силу трения груза о дно желоба; W₃ – силу трения между винтом и материалом; силу трения в подшипниках; силу внутреннего трения в материале.

Усилие вдоль винта для подъема груза

, (5.6)

где q_гр – погонная нагрузка, кг/м, определяемая с помощью форму­лы (3.1),

.

Сила трения груза о дно желоба

. (5.7)

Для преодоления сил W₁ и W₂, направленных вдоль оси конвейеpa, со стороны винта на материал передается усилие P, направ­ленное перпендикулярно к плоскости винта.

, (5.8)

где α_B – угол наклона винтовой линии;

.

Сила трения при проскальзывании винта относительно груза

, (5.9)

где – коэффициент трения груза о винт.

Мощность на преодоление сил внутреннего трения и в подшип­никах вала винта можно учесть с помощью коэффициента запаса к₃ = 1,15÷1,25.

Тогда мощность привода винтового конвейера

, (5.10)

где υ_окр – окружная скорость винта.

При выполнении рекомендации по заполнению желоба материалом и правил эксплуатации расход энергии в винтовых конвейерах по ГОСТ 2037-82 не должен превышать 0,02 кВт ч/т. Крутящий момент (Нм) на валу винта

.

Наибольшая действующая на винт продольная сила (Н)

,

где r – радиус, на котором действует сила W, ориентировоч­но r=(0,7÷0,8)D/2; φ_В – угол трения груза о поверх­ность винта, tgφ_В = f.