Расчётно-графическая работа №4 расчёт ленточного конвейера

Ленточные конвейеры являются наиболее распространёнными машинами непрерывного действия. Они отличаются высокой производительностью до 30…40 тыс. тонн в час, простотой конструкции, надёжностью. К недостаткам можно отнести малую долговечность ленты вследствие влияния температуры окружающей среды, а также склонностью ленты к вытягиванию.

Ленточный конвейер имеет в своём составе тяговый элемент, выполненный в виде бесконечной ленты, привод, натяжное устройство, роликоопоры, устройство для загрузки, разгрузки и очистки лент.

Рассчитать ленточный стационарный конвейер для транспортировки картофеля по следующим исходным данным:

1. Производительность: .

2. Длина конвейера: L=7м.

3. Высота подъёма груза H=2м.

4. Транспортируемый материал – просо.

Недостающие справочные данные:

5. Насыпной вес: ρ=0,65…0,75т/м³; или 6,5×10³…7,5×10³н/м³.

6. Скорость движения: V=0,7…1,5м/с.

7. Коэффициент трения в покое f=0,58.

8. Угол естественного откоса материала φ=35°.

Последовательность расчёта

Известно, что расчёт транспортирующих машин выполняется в 2 этапа:

1 – расчёт на производительность, с целью определения геометрических размеров рабочего органа;

2 – тяговый расчёт.

Перед расчётом ленточного конвейера на производительность необходимо выполнить проверку по заданным исходным данным на отсутствие сползания груза с ленты.

1. Проверка на отсутствие сползания груза с ленты выполняется по условию:

α < ρ^'

где: α – угол наклона конвейера;

ρ^' – угол трения в движении.

f´ - коэффициент трения материала в движении;

f´=0,5…0,8·f

f´=0,7·f=0,7·0,58=0,4.

Так как α=16°60´<ρ΄=22°05΄, условие выполняется (сползания груза не будет).

Если условие не выполняется, то увеличиваем длину ленты или уменьшаем угол наклона:

2. Определение ширины ленты.

В ленточных конвейерах в качестве грузонесущего элемента, используется лента, осуществляя одновременно тяговую связь между барабанами конвейера.

Ширина ленты определяется по выражению:

где: К_п – коэффициент производительности, зависящий от угла естественного откоса материала и угла наклона боковых роликов роликоопор (стр. 142, табл. 6.16);

К_β – коэффициент угла наклона, зависит от угла наклона конвейера (стр. 142, табл. 6.17);

По таблице 6.11 стр. 138 принимаем стандартную ленту шириной В=0,72м=800мм. По таблице 4.3 стр. 109 принимаем ленту БКНЛ-2-1 материал – бельтинг из комбинированных нитей с лавсаном тип 2.

Пример обозначения: Лента 2Т – 800 – 3 – БКНЛ – 150 – 3 – 1 – с ГОСТ 20-76

Лента 2Т – лента конвейерного типа 2, теплостойкая;

800 – ширина 800мм;

3 –количество тяговых прокладок из ткани типа БКНЛ;

150 – оптимальная прочность на 1мм ширины;

3 – толщина резиновой обкладки с рабочей стороны, мм;

1 – толщина резиновой обкладки с нерабочей стороны, мм;

с – класс резины.

3. Определение толщины ленты.

δ=δ₁+iδ₂+δ₃

Учитывая небольшую длину транспортирования, количество тканевых прокладок принимаем i=3 (минимальное число), (таблица 4.4 стр. 110.)

δ₁=3мм – толщина резиновой обкладки с рабочей стороны (табл. 4.9 стр.112);

δ₂ =1,2мм – толщина тканевой прослойки (табл. 4.7 стр. 111);

δ₃=1мм – толщина резиновой обкладки с нерабочей стороны (табл. 4.9 стр.112).

δ=3+3·1,2+1=7,6мм=0,0076м.

4. Выбор роликоопор.

Во избежания провисания ленты под действием собственного веса и веса груза под ней устанавливают поддерживающие роликоопоры. От надёжности и долговечности роликоопор зависит в большей степени надёжность и долговечность ленты.

а – однороликовая опора, применяется в основном для поддержания холостой ветви конвейера;

б – двухроликовая опора, применяется на лёгких передвижных конвейерах, а также при большой ширине ленты В>1500мм;

в – трёхроликовая опора, основная опора для верхней загруженной ветви.

Диаметр ролика выбирают в зависимости от ширины ленты. (таблица 6.12, стр. 139).

Расстояние между роликоопорами, при транспортировании тяжёлых штучных грузов (более 20кг) на рабочей ветви не должно превышать половины размера груза в направлении движения, а для лёгких (менее 20кг) – 1,0…1,4м.

Расстояние между роликоопорами рабочей ветви (табл. 6.14, стр. 140).

Принимаем расстояние между роликоопорами:

• на рабочей ветви l₁=1300мм=1,3м;

• на холостой ветви l₂=2·l₁= 2·1,3=2,6м.

Количество роликоопор (таблица 6.13, стр. 140) зависит от L и l₁, l₂ и определяется по формуле:

• на рабочей ветви – 4;

• на холостой ветви – 2.

Роликоопора ЖЦФ65 – 108 – 30 ГОСТ 22645-77;

ЖЦФ – тип роликоопоры;

65 – ширина ленты в см;

108 – диаметр ролика в мм;

30 – угол наклона бокового ролика в град.

5. Тяговый расчёт по методу обхода по контуру.

Выбираем контур. Для меньшего натяжения ленты приводной барабан ставится вверху. Обозначим характерные точки.

ω

4

L

1

3

2

α

Определяем натяжения ленты в характерных точках в общем виде:

F₁ - ?;

F₂= F₁+W_1-2;

F₃=F₂·k;

F₄=F₃+W_3-4;

где: F₁, F₂, F₃, F₄ – натяжение ленты в характерных точках;

W_1-2, W_3-4 – сопротивление передвижению ленты на холостой и рабочей ветви;

k – коэффициент сопротивления барабана, величина обратная КПД при подшипниках скольжения:

.

W_3-4=[(q_л+q_г)(ω΄cosα+sinα)+q_р^гω΄]Lg

где: q_г – погонный вес груза:

;

q_л - погонный вес ленты, который определяется по эмпирической зависимости:

q_л=1100·В·δ=1100·0,8·0,0076=6,69кг/м;

где: В – ширина ленты в м;

δ – толщина ленты в м;

ω΄ - коэффициент сопротивления ленты на рабочей ветви,

ω΄=0,04 (для всех);

q_р^г - погонный вес роликов груженой ветви (таблица 6.18, стр 142)

q_р^г=18,4кг/м;

q_р^х - погонный вес роликов груженой ветви (таблица 6.18, стр 142)

q_р^х=7,8кг/м;

W_3-4=[(6,69+33,33)(0,04·0,96+0,29)+18,4·0,04]·7·9,81=957,71Н

W_1-2=[q_л·(ω˝cosα-sinα)+q_p^x· ω˝]·g·L

где: ω˝- коэффициент сопротивления ленты на холостой ветви,

ω˝=0,025 (для всех)

т.е. меньше чем на рабочей ветви.

W_1-2=[6,69·(0,025·0,96-0,29)+7,8·0,025]·9,81·7=-108,84H

(Знак минус – ленту вниз толкает собственный вес, сопротивления нет, если её обрезать на барабанах, то лента скатиться)

Минимальное натяжение в точке при определении из условия допустимого провисания ленты:

где: l₁ – длина рабочего участка;

l₁=1,3м;

[h] – допустимая стрела провисания;

[h]=(0,01…0,02)· l₁

h

На этом тяговый расчёт закончен.