- •Расчетно-графическая работа
- •Екатеринбург, 2011
- •1. Легенда
- •2. Исходные данные.
- •3. Нормативные значение расчетных величин. Основные параметры рабочего органа.
- •4. Расчет тягового усилия
- •5. Расчет тягового органа на прочность. Основные размеры тягового органа.
- •6. Необходимая мощность привода конвейера. Выбор двигателя.
- •7. Кинематический расчет. Выбор элемента передач.
- •8. Библиографический список
4. Расчет тягового усилия
4.1. Рассчитаем погонную массу груза по формуле:
q = Aρ = 0,097• 1000=97 кг/м,
где А - площадь поперечного сечения потока груза на конвейере, м2;
ρ - насыпная плотность груза, кг/м3.
А= = 0,097 м2.
где Q - производительность конвейера, м3/ч;
υ - скорость ленты, м/с;
3600 - кол-во секунд в одном часе.
Рассчитаем погонную массу тягового органа по формуле:
qт = qЛ = ρBδ= 1100• 1 • 0,0124= 13,64 кг/м,
где ρ - плотность ленты, кг/м3;
B,δ – соответственно ширина и толщина ленты, м.
Толщина ленты: δ = z δПТ + δПЗ + δР + δН=6•1,4 + 0 + 3 + 1 = 12,4 мм,
где z - количество тяговых тканевых прокладок;
δПТ – толщина тяговой тканевой прокладки;
δПЗ – толщина защитной тканевой прокладки;
δР – толщина резиновой обкладки рабочей поверхности конвейерной ленты;
δН – толщина резиновой обкладки нерабочей поверхности конвейерной ленты.
Погонная масса движущихся частей конвейера для рабочей и холостой ветви (qрр и qрх) принимаем исходя из: [ 1, табл. 26].
4 .2. Определим тяговое усилие конвейера методом обхода по его контуру. Разобьем трассу конвейера на отдельные участки, пронумеровав их границы согласно рис.2. Определим натяжение ленты в отдельных точках трассы конвейера. Обход начинаем с точки 1, натяжение ленты в которой обозначим F1. Значение коэффициента сопротивления w принимаем равным 0,04 исходя из: [ 1, табл. 26].
Рис.2. Контур конвейера с нумерацией точек сопряжений прямолинейных и криволинейных участков
Сопротивление на прямолинейном участке рабочей ветви определяется по формуле:
FГ = wg[(q + qТ) LГГ + qРРLГ] ±(q + qT)gH,
где g – ускорение свободного падения, м/с2;
LГГ - длина горизонтальной проекции загруженного участка , м;.
LГ- длина загруженного участка конвейера, м;
H -высота подъема груза, м.
Сопротивление на прямолинейном участке холостой ветви определяется по формуле:
FХ = wg(qРХLХ + qTLГХ) ± qТgHХ,
где LХ -длина холостого участка, м;
LГХ -длина горизонтально проекции холостого участка, м;
HХ -длина вертикальной проекции холостого участка, м.
Сопротивление на криволинейном участке трассы при огибании лентой батареи роликоопор при выпуклой ленте (при вогнутой ленте сопротивление равно нулю):
Fкр = Fнаб (k -1),
где Fнаб– напряжение ленты в начале участка, Н;
k – коэффициент увеличения напряжения ленты от сопротивления батареи роликоопор.
Сопротивление на поворотных пунктах:
Fпов = Fнаб (kп -1),
где kп- коэффициент увеличения напряжения тягового органа от сопротивления на поворотном пункте.
Сопротивление на погрузочном пункте при сообщении грузу скорости тягового органа:
FПОГР=Qg υ /36,
где Q - производительность конвейера, т/ч;
υ - скорость перемещения груза, м/с;
Сопротивление от направляющих бортов загрузочного лотка. (Длину бортов загрузочного лотка принимаем из: [ 1, табл. 22]).
FЛ ≈50l,
где l – длина лотка, м.
Считаем сопротивления:
F1-2=0,04 • 9,8•(9,2•59,85+13,64•57,24) - 13,64•9,8•17,5= -1817,36 H.
F2=F1-1817,36 H.
F2-3=0
F3=F2
F3-4=0,04 • 9,8•(9,2•285,52+13,64•285,52)=2556,34 H.
F4=F1+838,98 H.
F4-5= F4•(1,01-1)=0,01F + 8,39 H.
F5=1,01F1+847,37 H.
F5-6=0,04 • 9,8•(9,2•59,85+13,64•57,24)- 13,64•9,8•17,5= -1817,36 H.
F6=1,01F1-969,99 H.
F6-7=F6•(1,06-1)=0,06 F1-58,2 H.
Fпогр=700•9,8•2/36=381,11 H.
Fл=50 • 2=100 H.
F7=1,07F1-547,08 H.
F7-8=0,04•9,8•[(97+13,64)•57,24 +21•59,85] + (97+13,64)•9,8 •17,5=21949,99 H.
F8=1,07F1+21402,91 H.
F8-9= F8•(1,01-1)=0,01F1+214 H.
F9=1,08F1+21616,91 H.
F9-10=0,04•9,8•[(97+13,64)•285,52 +21•285,52] =14733,65 H.
F10=1,08F1+36350,56 H.
F10-11=0
F11=F10
F11-12=0,04•9,8•[(97+13,64)•57,24 +21•59,85] + (97+13,64)•9,8 •17,5=21949,99 H.
F12=1,08F1+58300,55 H.
F12-1=F12•(1,06-1)= 0,07F1+3498,03 H.
F12’=1,15F1+61798,58 H.
Найдём F1 используя условие отсутствия проскальзывания (по Эйлеру):
Fнаб≤ Fсбег•efα,
где Fнаб – натяжение в набегающей на приводной элемент ветви тягового органа;
Fсбег- натяжение в сбегающей ветви тягового органа.
f –коэффициент трения между лентой и поверхностью приводного барабана
F12=F1e0,3•3,48
F12’=1,15F1+61798,58 H.
F1=36784,87 H
Принимаем коэффициент сцепления между резинотканевой лентой и стальным барабаном (для сухого окружающего воздуха) ƒ=0,3 исходя из: [ 1, табл. 24]. Принимаем угол обхвата лентой приводного барабана α=2000.
Определяем натяжение (Н) конвейерной ленты в остальных точках трассы:
F2=F1-1817,36 H=35066,64 Н.
F3=F2=35066,64 Н.
F4=F1+838,98 H=37623,85 Н.
F5=1,01F1+847,37 H=38000 Н.
F6=1,01F1-969,99=36182,73 Н.
F7=1,07F1-547,08=38812,73 Н.
F8=1,07F1+21402,91=60762,72 Н.
F9=1,08F1+21616,91=61344,57 Н.
F10=1,08F1+36350,56=76078,22 Н.
F11=F10=76078,22 Н.
F12=1,08F1+58300,55=98028,21 Н.
F12’=1,15F1+61798,58 = 104101,18 Н.
4.3. Определим тяговую силу по формуле F0= Fнаб- Fсбег=104101,18-36784,87 =67316,31 Н
4 .4. Строим график натяжений ленты, рис.3.
Рис.3. График натяжений тягового органа (к контуру конвейера по рис.1)