Изучение конструкции ленточного конвейера

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ

Кафедра Прикладной механики

Е. В. Андреенков, М. В. Токарев

Изучение конструкции

наклонного ленточного конвейера

Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Подъемно-транспортные устройства»

для студентов института легкой промышленности,

факультета химических технологий и промышленной экологии,

факультета мехатроники и информационных технологий

Утверждено в качестве методического пособия

редакционно-издательским советом МГУДТ

Москва

МГУДТ

2012

УДК [621.867.001.63:677](075.8)

А 65

Куратор РИС Андреенков Е. В.

Работа рассмотрена на заседании кафедры прикладной механики и рекомендована к печати.

Зав. кафедрой Андреенков Е. В., проф., к.т.н.

Авторы: Андреенков Е. В., проф., к.т.н.

Токарев М. В., доц., к.т.н.

Рецензент Абрамов В. Ф., проф., к.т.н.

А 65. Андреенков Е. В., Токарев М. В.Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Подъемно-транспортные устройства» для студентов института легкой промышленности, факультета химических технологий и промышленной экологии, факультета мехатроники и информационных технологий.

М.: РИО МГУДТ, 2012, 9 с.

Методические указания предназначены для студентов специальностей 150406, 220301, 230104, 230203, 261700, 200503, 240100, 240502, 260904, 280202, 240100 и направлений 261700, 262000, 262200, 151000, 220400, 221700, 230100, 230400.

В методических указаниях рассматривается методика проведения лабораторной работы по изучению конструкции наклонного ленточного конвейера. Используется лабораторный макет конвейера, приборы, измерительные инструменты и справочная научно-техническая литература.

ДК-621.867

©Московский государственный университет

дизайна и технологии, 2012

Литература, необходимая для выполнения работы:

1. Е. В. Андреенков, В. В. Егоров, В. В.Логинов «Транспортирующие машины легкой промышленности», изд-во «КолосС», 2005г.

Плакаты: конвейер ленточный, приводной барабан ленточного конвейера, натяжной барабан ленточного конвейера, поддерживающие роликоопоры.

Инструмент: рулетка (складной метр), стальная линейка, штангенциркуль, секундомер, тахометр, ваттметр.

Цель работы: изучение конструкции и расчет мощности холостого хода наклонного ленточного конвейера.

Основные понятия и расчетные зависимости

Ленточный конвейер [1,стр.19] является наиболее распространенным, простым, надежным и дешевым средством для непрерывного транспортирования сыпучих и штучных грузов. Они используются для перемещения груза, а так же и как технологические транспортирующие устройства, передающие заготовки или полуфабрикаты на рабочие места, расположенные вдоль конвейера.

Схемы трасс ленточных конвейеров могут быть: горизонтальные, наклонные и горизонтально-наклонные [1, стр. 20].

Схема наклонного ленточного конвейера представлена на рис. 1. Несущим и тяговым элементом конвейера является бесконечная, замкнутая лента 4, движущаяся по поддерживающим роликовым опорам 5. Движение конвейеру сообщается от электродвигателя 1, через плоскоременную передачу 2 на приводной барабан 3. Замкнутая тканевая прорезиненная лента 4 натянута между приводным и натяжным барабанами. Натяжной барабан 6 снабжен винтовыми натяжными станциями 7, в которых вращательное движение винтов превращается в поступательное движение ползунов, в которых расположены опоры натяжного барабана. Нормальное натяжение ленты необходимо для сцепления ленты с барабаном и создания сил трения необходимого для работы конвейера.

Рис. 1. Схема наклонного ленточного конвейера

Груз перемещается по верхней ветви конвейера, а нижняя часть – холостая, возвратная. Изучаемый ленточный конвейер предназначен для перемещения сыпучего груза, поэтому лента на рабочей ветви имеет форму желоба.

Форма ленты получается путем расположения под ней трёхроликовой опоры, в которой крайние поддерживающие ролики располагаются под углом (рис. 2). Холостая ветвь прямая, поддерживается прямым роликом.

Груз перемещается снизу наверх. В данной работе конвейер работает вхолостую. Поэтому мощность расходуется только на преодоление внутренних вредных сопротивлений: трения скольжения (качения) в опорах, поддерживающих роликовые опоры, трения ленты по роликам при ее движении, сопротивления от перегиба ленты при ее набегании на приводной и натяжной барабаны, трения скольжения (качения) в подшипниках барабанов и др.

Рис. 2. Схема расположения роликовых опор

Расчет ленточного конвейера производится по «методу обхода контура конвейера по точкам» (рис. 1). Для этого разбиваем трассу конвейера характерными точками на прямолинейные и криволинейные участки (рис. 1).

Характерным точкам присваиваем номера от 1 до 4. Точка 1 принимается на сбегающей ветви приводного барабана, далее точки номеруем по направлению движения ленты. Минимальное натяжение ленты принимается в характерной точке 1.

Принимаем минимальное натяжение ленты:

F₁ = 1000, Н.

Натяжение ленты в точке 2:

F₂= F₁ + F_1-2, где:

F_1-2– сила сопротивления движению ленты на участке 1-2.

Так как конвейер наклонный, рассматриваем две составляющие силы и получаем:

F_1-2 = (q_Л + q_рн) ∙L∙ω_Л – q_Л∙H, где:

q_Л = 0,011 ∙ b ∙ δ – сила тяжести 1м ленты конвейера, Н/м;

В – ширина ленты, мм;

δ_л–толщина ленты, мм;

δ_л = δ_оί+ δ₁ + δ₂;

δ_о= 1,0 – толщина прокладки, мм;

ί = 3 – количество прокладок в ленте;

δ₁ = δ₂= 1,5 – толщина резиновых обкладок, мм;

q_рн– сила тяжести роликов нижних на холостой ветви конвейера, приходящаяся на 1 м конвейера, Н/м;

q_рн = m_рн∙g/ р_рн, где:

m_рн –масса роликанижнего, кг;

g – ускорение свободного падения, м/сек²;

р_рн – расстояние междуроликоопорами в нижней, холостой ветви, м;

ω_л – коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам;

ω_л = 0,02 … 0,04 [1, стр. 48];

L – длина конвейера, м;

H– высота подъема конвейера, м.

В точке 3 натяжение ленты будет:

F₃ = F₂∙ ζ₁, где:

ζ₁ – коэффициент сопротивления на ролике (барабане) при углах обхвата 180⁰ и более, ζ₁ = 1,05 … 1,1.

В точке 4 натяжение ленты будет:

F₄ = F₃ + F_3-4, где:

F_3-4 – сила сопротивления движению ленты на участке 3-4.

F_3-4 = (q_Л + q_рв) ∙L∙ω_л + q_Л∙H, где:

q_рв – сила тяжести роликов верхних на рабочей ветви конвейера, приходящаяся на 1 м конвейера, Н/м;

q_рв = 3 ∙m_рв∙g/р_рв, где:

m_рв–масса одного ролика верхнего, кг; вроликоопоре верхней стоят 3 ролика.

р_рв – расстояние междуроликовыми опорами в верхней (рабочей) ветви, м.

Окружное (тяговое) усилие на приводном барабане конвейера определяем:

F_t = F₄∙ ζ₁ - F₁, где:

ζ₁= 1,08 … 1,1 – коэффициент сопротивления движению ленты при обхвате приводного барабана [1, стр. 50].

Потребная мощность на приводном барабане:

P_б = F_t∙ν_л/10³, кВт.

ν_л– скорость ленты, м/с;

ν_л = (2 ∙L+ π ∙D_пр)/t, где:

L – длина конвейера, м;

D_пр– диаметр приводного барабана, мм;

t–время одного пробега ленты, с

или для определения скорости ленты можно воспользоваться формулой [1, стр. 50]:

ν_л = π ∙D_пр∙n_б/60 ∙ 10³, где:

n_б– частота вращения приводного барабана, 1/мин;

n_б=n_эл/u_рем, u_рем= d₂/d_1, где:

d₂– диаметр ведомого шкива ременной передачи, мм;

d₁– диаметр ведущего шкива ременной передачи, мм.

Потребная мощность электродвигателя (потребляемая) [1, стр. 17]:

P_эл = к ∙P_б/η_пр, где:

η_пр– КПД привода конвейера.

В нашем случае η_пр= η_рем, где:

η_рем– КПД ременной передачи,

η_рем= 0,98,

к=1,25 … 1,5 – коэффициент запаса мощности.

Порядок выполнения работы

1. Уяснить цель и содержание работы, ее теоретические основы и методику проведения.

2. Ознакомиться с устройством и работой ленточного конвейера и указать его основные элементы в бланке лабораторной работы.

3. Выполнить замер основных параметров:

- конвейера: его длины, ширины, числа прокладок, толщины ленты, диаметра приводного барабана, диаметра ролика, массы ролика: верхнего, нижнего; расстояния между роликами: на рабочей ветви и на холостой ветви; высоты подъема; частоты вращения приводного барабана; показаний ваттметра, показывающие потребляемую мощность; времени одного пробега ленты.

- электродвигателя: его мощности и частоты вращения;

- ременной передачи: диаметра ведущего шкива, диаметра ведомого шкива;

Занести все замеры в бланк лабораторной работы.

4. Провести расчет параметров конвейера, погонных нагрузок, скорости ленты (см. бланк лабораторной работы).

5. Провести расчет ленточного конвейера с определением окружного усилия на приводном барабане, потребной мощности на приводном барабане, потребной мощности на электродвигателе (см. бланк лабораторной работы).

6. Подготовиться к ответу на контрольные вопросы, пользуясь учебником [1] или конспектом лекций.

Контрольные вопросы

1. Назначение и область применения ленточных конвейеров.

2. Конструкция транспортирующей ленты.

3. Назначение и расчет натяжной станции ленточного конвейера.

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Андреенков Евгений Васильевич, профессор

Токарев Михаил Владимирович, доцент

Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Подъемно-транспортные устройства»

для студентов института легкой промышленности,

факультета химических технологий и промышленной экологии,

факультета мехатроники и информационных технологий

Компьютерная верстка: М. В. Токарев

Технический редактор: М.А. Захаров

Ответственный за выпуск: Р. В. Морозов

Бумага офсетная. Печать на ризографе

Усл. печ.___ Тираж 100 экз. Заказ № ____

Редакционно-издательский отдел МГУДТ

117997, Москва, ул. Садовническая, 33, стр. 1

тел/факс: [phone]

e-mail: [e-mail]

Отпечатано в РИО МГУДТ