ves_kurs / practicum

W	(q	k q ) L ,
L, 1 2	T	ц

где qT и qц – погонные нагрузки от тележки и цепи, Н/м; k – количество тяговых цепей;

L – длина горизонтальной проекции участка (1–2), м;

ω –коэффициент сопротивления движению тележки на прямолинейных участках трассы. Зависит от конструкции катков тележки и принимает значения от 0,03 до 0,08.

(4.12)

Если ходовая часть конвейера без катков, а скользит по настилу, то сила сопротивления это сила трения и для участка (1-2) определяется по зависимости:

W	(q	k q ) L f ,	(4.13)
L, 1 2	T	ц

где f – коэффициент трения скольжения принимается равным 0,12.

Определяем натяжение цепи в точке 3. Так как участок (2–3) криволинейный, натяжение определятся с помощью коэффициента сопротивления на криволинейных

участках 1	1 :
	S	3	S	2	.	(4.14)
					1

Определяем натяжение цепи в точке 4:

S	4	S	3

WL,

3 4

.

(4.15)

Участок (3–4) – прямолинейный горизонтальный участок рабочей ветви конвейера. Сопротивление на нем определяется по зависимости:

W	(q	Гр	q
L, 3 4			T

k

q	ц	)

L

.

(4.16)

Если же ходовая часть скользит по настилу, то рассчитывается сила трения,
т.е. вместо коэффициента сопротивления	используется коэффициент трения

скольжения f.

4.4 Проверка правильности выбора цепи

Определив натяжение во всех характерных точках трассы, убеждаемся, что

максимальное натяжение				S	получилось в точке 4. По расчетной	S	P	и разрушаю-
					max
щей нагрузке цепи Q		p	, определяют коэффициент запаса прочности цепи [n]						(см.
формулу (4.2)).
Если	коэффициент				запаса прочности цепи получается	в		пределах	6 <
[n] < 15,	это означает, что цепь выбрана правильно. Если [n] > 15 – цепь не до-

гружена, и для данного конвейера можно принять цепь с меньшей разрушающей нагрузкой, если такова имеется.

Если [n] < 6, цепь работает с перегрузкой, то необходимо заново выполнить тяговый расчет, приняв по таблице 1 цепь с большей разрушающей нагрузкой Qр .

4.5 Определение мощности электродвигателя и передаточного отношения приводной станции

Зная натяжение цепи в характерных точках трассы, определяют окружное усиление Ft на ведущей звездочке конвейера:

31

F (S	Наб	S	Сб	)
t				1

Для простых трасс (см. рисунок 1, 8):

S

Наб

S

max

S

4

;

S	Сб	S	min	S .
				1

.

(4.17)

Вычислив окружную силу Ft, Н и зная скорость транспортирования груза v, м/с можно определить мощность, которую необходимо подводить к валу ведущей звездочки, Вт:

P
Зв

Зная мощность на валу приводной ность электродвигателя, Вт:

PРэд

F	v.	(4.18)
t

звездочки, определяют расчетную мощ-

1,25 PЗв	,	(4.19)
Пс

где Пс – к.п.д. приводной станции. Так как структура приводной станции по-

ка еще неизвестна, то ее к.п.д. можно принимать равным 0,8;
1,25 – коэффициент перегрузки.
Определив P	, переходят непосредственно к подбору электродвигателя. Для
Рэд

приводных станций конвейеров рекомендуется применять трехфазные асинхронные электродвигатели. Подбор электродвигателя осуществляют по каталогу, в котором

указывается номинальная мощность электродвигателей			P	, соблюдая условие
			Эд
P	Эд	P .
		Рэд

Частоту вращения вала электродвигателя

n	Эд

, рекомендуется выбирать в

пределах от 750 до 1500 об/мин.

Выбрав типоразмер электродвигателя, его мощность и номинальную частоту вращения вала, приступают к определению передаточного отношения приводной станции по формуле (4.1).

Частоту вращения ведущей звездочки

n	Зв

можно определить по формуле,

об/мин:
				nЗв		60 v	,	(4.20)
						DЗв
где	v	– скорость транспортирования груза, м/с;
		D	Зв	– диаметр делительной окружности звездочки,				м.

Диаметр звездочки определяют по формуле (4.3), рассчитав число зубьев звездочки по выражению (4.4).

Полученные результаты расчетов сводятся в таблицу.

4.4 Выполнение работы

1.Ознакомиться с теоретическими сведениями.

2.Изучить устройств и принцип работы тележечного конвейера.

3.Произвести расчет тележечного конвейера.

4.Оформить отчет.

32

4.5 Содержание отчета

1.Цель работы.

2.Теоретические сведения.

3.Расчет тележечного конвейера.

4.Выводы по работе.

4.6 Контрольные вопросы

1.Какие типы тележечных конвейеров есть в литейном производстве?

2.Назначение и структура приводной станции.

3.Назначение и виды натяжных устройств.

4.Какие цепи применяют в тележечных конвейерах?

5.В чем заключается методика подбора цепи по разрушающей нагрузке?

6.Из каких участков состоит трасса конвейера?

7.Где на трассе конвейера располагается точка с минимальным натяжением?

8.Как определятся передаточное отношение приводной станции? Какие выводы можно сделать из величины передаточного отношения?

9.Что понимается под термином «погонная нагрузка»?

10.Как рассчитываются сопротивления на участках трассы конвейера?

11.Как определяются натяжения в характерных точках трассы?

12.Какова цель выполнения тягового расчета конвейера?

		4.7			Варианты заданий для выполнения тягового расчета конвейера
		Исходные данные для выполнения тягового расчета тележечного конвейера
приведены в таблице 4.2.
		Трасса конвейера аналогична приведенной на рис.4.1. Точка с минимальным
натяжением тягового органа								S	min	совпадает с характерной точкой 1.
		Верхняя ветвь конвейера участок (3-4) -													рабочая, т.е. груженая,						а нижняя -
участок					(1-2) - холостая, т.е. не нагруженная.
Количество форме на тележке n =2,3 или 4 в зависимости от варианта.
					Таблица 4.2-Исходные данные для расчета тележечного конвейера
Техническая характеристи-																Вариант
ка									1			2			3				4			5
Масса формы с отливками
m		, (кг)						110					150			170				200			220
	Гр
Ориентировочный шаг те-								0,30					0,40			0,50				0,60			0,70
лежек t				,(м)
			T
Размеры тележки								0,68					0,78			0,80				0,94			0,96
lT bT cT , (м)								0,60
													0,75 0,10			0,82 0,10				0,90 0,10			0,98 0,10
								0,06
Скорость					транспортирова-			0,60					0,75			0,70				0,80			0,50
ния форм v , (м/мин)
Высота конвейера						h , (м)		0,85					0,80			0,90				0,70			0,75
Длина конвейера L , (м)									20				25			30				35			40
Масса тележки						m (кг)		112					85			122				97			118
						T
												33

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5 ТЕМА: ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ РОЛИКОВОГО КОНВЕЙЕРА.

Цель работы: Ознакомиться с устройством роликового конвейера, определить угол наклона при движении груза под действием собственного веса и приведенный коэффициент сопротивления движению. Рассчитать гравитационный роликовый конвейер.

5.1. Краткие теоретические сведения.

Роликовые конвейеры предназначены для транспортировки штучных и массовых грузов, заключенных в тару, непрерывным потоком без остановок для их загрузки и разгрузки.

Они состоят из последовательно расположенных на раме вращающихся роликов, по которым перемещается груз.

Трасса роликового конвейера может быть как прямолинейной, так и криволинейной.

Роликовые конвейеры различают:

- по приводу – они бывают приводные (ролики приводятся во вращение от двигателя) и неприводные;

-по степени сложности бывают – стационарные и передвижные; -по направлению трассы – прямолинейные, прямолинейные с криволиней-

ными участками и разветвляющиеся (с переводными стрелками или с поворотными кругами);

-по конструкции рамы – со сплошной рамой или секционные. Привод роликов приводных конвейеров бывает: -индивидуальный;

-групповой – через продольный вал с коническими колесами, через цепи или через ремни.

Неприводные конвейеры обычно – гравитационные, у которых движущей силой является продольная составляющая веса груза, находящегося на роликах наклонно (вниз) установленного конвейера. Неприводные роликовые конвейеры бывают однорядные и многорядные.

Обычно роликовые конвейеры собирают из отдельных секций длиной 2–3 м. В ряде случаев вместо цилиндрических роликов используют дисковые ролики, устанавливаемые на шарикоподшипниках с неподвижными осями. Такие ролики удобны при движении грузов по криволинейным в плане участкам.

5.2. Расчет гравитационного роликового конвейера.

Рассчитать гравитационный роликовый конвейер (рис.5.1) с прямолинейной трассой для транспортирования штучных грузов массой m (кг) со скоростью v (м/с) с заданной производительностью Z (шт./ч), заданными габаритами груза (м) (длина – l, ширина – b) и длиной конвейера L (м). При определенных условиях работы.

Роликовый конвейер состоит из: основания 1, наклонной рамы 2, на которой с определенным шагом tр установлены ролики 3. Угол наклона конвейера α может

изменяться с помощью винтовой стойки 5.

34

Рис.5.1-Схема гравитационного роликового конвейера.

Расчет транспортирующей машины состоит в определении угла наклона α гравитационного роликового конвейера, который будет обеспечивать движение грузов за счет продольной составляющей силы тяжести груза.

Для этого рассчитываются:

5.2.1. Производительность роликового конвейера, т/ч по формуле:

Q = m ·Z·10-3 .	(5.1)
5.2.2. В зависимости от производительности определяется расстояние
между грузами, м:
tг= (3,6·ν·m) /Q.	(5.2)

5.2.3. Из таблицы 5.1 выбираем угол наклона роликового конвейера:

Таблица 5.1-Рекомендуемый угол наклона роликового конвейера.

Наименование груза		Масса единицы		Угол наклона
		груза G, кг		роликового конвейера α, °
		До 30		2…3
Контейнеры из листо-		30…100		2…2.5
вого металла		100…500		1.5…2
		500…1000		1…1.5
Деревянные поддоны,		До 25		2…2.5
		25…105		1.5…2
ящики из строганных
		500…1200		0.5…1.5
досок
		100…600		0.5…1.5
5.2.4. Шаг роликов определятся по формуле, мм:
	0,2·lг	≤ tр ≤ 0,45·lг,		(5.3)
где l г – длинна груза, мм.
По ГОСТ 8324-71 шаг роликов выбирается из				ряда: 50; 60; 80; 100;125;

160; 200; 250; 315; 400; 500; 630.

5.2.5. Исходя из размеров груза, рассчитывается длина ролика, мм:

35

lр ≥ b +B1,		(5.4)
где b – ширина груза, мм;
B1 – запас длины ролика: для пологих (α <1,5 )		конвейеров: B1≥ 100 мм,
для крутонаклоненных (α ≥1,5 ) :	B1≥ 150 мм.

Окончательно длина ролика выбирается из размерного ряда по таблице 5.3.

5.2.6. Число роликов, на которых лежит груз, рассчитывается по формуле:

z = lг / tр .

(5.5)

Число роликов, на которых лежит груз необходимо округлять до ближайшего целого числа.

5.2.7. По таблице 5.2 определяется средняя нагрузка на ролик.

Таблица 5.2. Зависимость средней нагрузки на ролик от длины груза и шага роликов

	Соотношение между длиной груза и шагом ролика			qp, H
	2t p	≤ lг	≤ 3t p	0.5	m	g
	3t p	≤ lг	≤ 4t p	0.33	m	g
	4t p	≤ lг	≤ 5t p	0.25	m	g

5.2.8. Из таблицы 5.3 по нагрузке, приходящейся на один ролик qp и рассчитанной длине ролика lр, выбирается диаметр ролика D. Из табл. 5.4 определяется масса одного ролика.

Таблица 5.3-Основные размеры роликовых конвейеров (ГОСТ 22281-76).

	Диаметр		Статическая нагрузка qp, Н, на ролик при длине ролика lр, мм
	ролика D,
		160		200		250		320		400		500	650	800		1000	1200
	мм
	42	980		930		980		980		980		784	588
	60			2940		2940		1960		1960		1568	980	980
	76			4900		4900		4900		4900		4900	3920	3920		2940
	108							9800		9800		9800	9800	9800		7840	7840
	159							19600		19600		19600	19600	19600		19600	15680
	Таблица 5.4. Масса роликов неприводных роликовых конвейеров mp.
	Диаметр		Статическая нагрузка, Н, на ролик при длине ролика, мм
	ролика D,
			160		200		250		320	400		500	650	800		1000	1200
	мм
	42		1.1		1.3		1.5		1.8		2.2	2.7	3.5
	60				2.1		2.4		2.8		3.2	4.3	4.8		5.3
	76				3.2		3.7		4.5		5.2	6.0	7.5		9.0	11.0
	108						8.0		10.2		13.2	14.2	18.0		21.0	25.0		30.0
	159								19.2		22.0	25.0	30.0		34.0	40.0		46.0

36

5.2.9. Диаметр цапфы ролика рассчитывается по формуле, мм:
d = (0.2... 0.25) D,					(5.6)
где D - диаметр ролика, мм.
5.2.10. Число роликов в конвейере определятся:
z = L /tp .					(5.7)
5.2.11. Коэффициент трения качения груза по роликам определяется в зави-
симости от материала груза:
-для металлических деталей: μ ≈ 5 10−4 м;
-для остальных материалов:		μ ≈ 5 10−3 м.
5.2.12. Из таблицы 5.5 определяется коэффициент трения в					цапфах роли-
ках при различных подшипниках:
Таблица 5.5-Рекомендуемая скорость движения полотна конвейера.
Условия работы конвейера			Подшипники
		качения		скольжения
Хорошие		0,03			0,15
Средние		0,04			0,20
Тяжелые		0,06			0,25
5.2.12. По формуле (5.7) определяется сопротивление одного груза, Н:
			,		(5.8)

где k = 0,8 ... 0,9 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по сечению ролика.

5.2.13. По зависимости (5.8) определяется коэффициент сопротивления

движению груза на конвейере:
= F /m qp .	(5.9)
5.2.14. При принятом угле наклона гравитационного конвейера α проверяет-
ся условие (5.9), при выполнении которого, обеспечивается движение	грузов за
счет продольной составляющей силы тяжести груза:
tg α > .	(5.10)

5.3 Выполнение работы

1.Ознакомиться с теоретическими сведениями.

2.Изучить устройств и принцип работы роликового конвейера.

3.Произвести расчет роликовогоконвейера.

4.Оформить отчет.

5.4 Содержание отчета

1.Цель работы.

2.Теоретические сведения.

37

3.Расчет роликового конвейера.

4.Выводы по работе.

5.5 Контрольные вопросы.

1.Назначение роликового конвейера.

2.Приведите классификацию роликовых конвейеров.

3.Конструкция и работа роликового конвейера.

4.Последовательность расчета роликового конвейера.

5.Приведите расчет роликового конвейера.

6.При каком условии обеспечивается движение грузов за счет продольной составляющей силы тяжести груза.

5.6 Исходные данные для расчета роликового конвейера.

Основными исходными данными для расчета конвейеров являются(табл.5.6): а) характеристика транспортируемого груза; б) производительность конвейера; в) режим и условия работы;

г) параметры трассы перемещения груза;

д) длина трассы.

Таблица 5.6-Варианты заданий

В-		Ширина			Длина l,			Z,			L,			Масса груза			v,			Вид груза
ант		b, мм			мм			шт/ч			м			m, кг			(м/с)
1		120			165			40			10			30			1,2
2		165			115			50			9			36			1,5
3		180			180			30			8			40			1,4
4		220			220			50			7			60			1,3
5		200			200			80			6			50			1,8			Контейнеры из листо-
6		110			110			70			5			25			2,0			вого металла
7		125			125			60			10			45			2,2
8		160			240			105			9			55			2,0
9		190			170			100			8			80			1,6
10		165			150			45			7			60			1,2
11		115			185			65			6			40			1,0
12		185			145			55			5			70			1,3
13		145			170			65			10			45			1,8
14		170			210			115			9			60			1,5			Деревянные поддоны,
15		210			110			117			8			90			1,9
																				ящики из строганных
16		110			125			75			7			35			1,7
																				досок
17		125			160			80			6			45			1,2
18		160			190			85			5			65			2,0
19		190			165			90			10			70			0,8
20		165			115			95			9			55			0,6
21		115			220			120			8			30			0,5
22		180			200			115			7			95			0,8
23		220			110			110			6			105			0,9
24		200			125			50			5			90			0,6
25		110			160			120			10			40			1,0			Контейнеры из листо-
26		125			190			125			9			35			1,1			вого металла
27		240			165			65			8			120			1,3
28		170			115			105			7			70			1,4
29		150			185			110			6			65			1,6
30		230			145			50			5			110			1,5

38

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6 ТЕМА: УСТРОЙСТВО, ПРИМЕНЕНИЕ И ВЫБОР УСТАНОВОК ПНЕВ-

МОТРАНСПОРТА

Цель работы: Ознакомиться с устройством, характеристиками и работой пневмотранспортных установок. Приобрести практические навыки расчета параметров пневмоустановок для транспортирования различных грузов.

6.1 Краткие теоретические сведения.

Пневматический транспорт находит широкое применение в литейном производстве. Основными видами грузов, успешно перемещаемых пневматическим способом, являются бентонит, пылевидный кварц, сухие формовочные пески, зола и шлаки, химические компоненты различного назначения.

Движение воздуха по трубопроводу происходит вследствие разности давления в начале и в конце его, создаваемой нагревательными или вакуумными насосами. Движущаяся по трубопроводу с большой скоростью струя воздуха образует с порошковым и нетяжелым мелкокусковым грузом более или менее однородную аэросмесь, заполняющую сечение трубопровода. При перемещении в воздушной струе кусковых грузов куски обычно перемещаются скачкообразно во взвешенном состоянии и частично скольжением по нижней стенке трубы.

В качестве воздуходувного оборудования, служащего для образования в трубопроводе перепада давления, в нагревательных системах принимают компрессоры, воздуходувки и вентиляторы, а вакуумных системах – вакуум-насосы и вентиляторы.

6.1.1 Устройство пневмоустановок.

По способу создания в трубопроводе разности давлений в начале и в конце трубопровода пневмотранспортные установки можно подразделить на три существенно отличающиеся группы: всасывающие (или вакуумные), нагнетательные и всасывающе-нагнетательные. В установках всасывающего типа грузы перемещаются в трубопроводе с давлением воздуха менее атмосферного, т.е. в разреженном воздухе; в установках нагнетательного типа - в струе сжатого воздуха; в установках всасывающе-нагнетательного типа - частью в трубопроводе с разреженным воздухом, частью - со сжатым. На рис. 6.1 показаны схемы основных типов пневмотранспортных установок: а – всасывающий, б и в – нагнетательной, г – всасывающеенагнетательный.

Установка всасывающего типа: забирание груза производится через всасывающую насадку (сопло) 1. По трубопроводу 2 груз транспортируется до приемного резервуара – отделителя 3. Далее воздух отсасывается во второй резервуар меньшего объема - пылеуловительный циклон 4 и, пройдя воздуходувную машину 6, через выхлопную трубу выбрасывается в атмосферу, а груз через шлюзовые затворы 5. Количество всасывающих трубопроводов с гибким шлангом и насадкой на таких установках - обычно 2-4.

В установках нагнетательного типа высокого давления сжатый воздух от компрессора поступает по трубопроводу в закрытый резервуар - камерный питатель 7, из которого груз захватывается струей воздуха, транспортируется по трубопроводу 8 и с помощью переключателя 9 направляется в один из бункеров 10. Из бункеров воздух через фильтр 11 выходит в атмосферу.

39

В установках нагнетательного типа среднего давления груз вводится в трубопровод сжатого воздуха барабанным ячеечным питателем 12 и по трубопроводу 13 транспортируется в отделитель 14.

Рис. 6.1-Схемы основных типов пневмотранспортных установок:

а – всасывающего типа; б – нагнетательного типа высокого давления: в – нагнетательного типа среднего давления; г – всасывающе-нагнетательного типа.

В установках всасывающе-нагнетательного типа груз, пройдя отделитель 17, передается через шлюзовой затвор 19. Воздух очищается в пылеуловителе - циклоне 18. Такая схема допускает забирание груза всасыванием воздуходувкой 20 через насадку 15 и разветвление транспортного трубопровода 16 по обе части машинной части установки. Смешанные установки транспортируют груз до места его перегрузки обычно всасывающим трубопроводом и далее до места выгрузки – нагнетательным. Эти устройства позволяют собирать груз из нескольких пунктов загрузки и подавать его на несколько пунктов разгрузки. В промышленности эти установки используются при необходимости транспортирования на большие расстояния.

6.1.2 Свойства, характеризующие работу пневмоустановок. Достоинства и недостатки. Обычная производительность пневмоустановок – несколько десятков тонн, реже - сто тонн в час и более, обычные расстояния транспортирования - десятки метров, иногда несколько сотен метров, в отдельных случаях - до 1,5-2 км и более.

Кдостоинствам пневматического транспорта, способствующим области его применения надо отнести: герметичность системы, отсутствие потерь перемещаемых грузов; возможность, путем применения разветвленных трубопроводов, осуществлять перемещение грузов из нескольких мест в одно. При перемещении рада вредных для здоровья химических продуктов и материалов оптимальным является применение пневмотранспорта.

Кнедостаткам относятся: высокий удельный расход энергии и интенсивный износ трубопровода и других частей установки. При перемещении порошкообразных и особенно тонкодисперсных материалов с частицами меньше 5-10 мкм усложняется отделение в конечном пункте этих частиц от выпускаемого из трубопровода воздуха.

40