5.3. Порядок расчета винтовых конвейеров

Для расчета необходимы исходные данные такие же, как и для ленточного конвейера.

1.Расчет производительности винтовых конвейеров заключает­ся в определении диаметра винта D (5.2, 5.3) с учетом допускае­мой частоты его вращения n_max (5.4). При транспортировании кусковых материалов необходима проверка по гранулометрическому составу (5.5). Большее значение диаметра винта округляют до ближайшего по ГОСТ 2037-82 и уточняют частоту вращения n.

2.В ориентировочных расчетах мощность двигателя N_дв оп­ределяют по формуле (3.18) с использованием общего коэффициента сопротивления движению w (табл. 32).

3.При уточненных расчетах мощность двигателя N_дв вы­числяют по формуле (5.10) с учетом преодоления сопротивлений, свя­занных с подъемом груза на заданную высоту (5.6), сил трения груза о дно желоба (5.7), сил трения при проскальзывании винта относительно груза W₃ (5.8, 5.9).

4.Рекомендации по подбору электродвигателя и редуктора та­кие же, как и для ленточного конвейера.

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.