7. Пример расчёта ленточного конвейера

Приведенный ниже расчет ленточного конвейера является основой для выполнения курсового проекта по курсу «Металлургические подъемно-транспортные машины»; исходные данные и схемы трасс конвейера приводятся в Приложении А.

Задание

Рассчитать ленточный конвейер для транспортировки рудных окатышей, схема которого приведена на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Расчетная схема трассы ленточного конвейера

Исходные данные

Плотность груза _V = 2,5 т/м³; груз – рядовой; абразивность груза – высокоабразивный (группа D), размер типичных кусков а_тип = 150 мм; производительность конвейера П_М = 1800 т/ч; режим работы – тяжёлый; разгрузка ленты осуществляется плужковым сбрасывателем.

Расчет

1. Определение параметров ленты

Используя данные табл. 2.1 и 5.3 для рудных окатышей находим:

- угол естественного откоса в покое  = 40 ;

- рекомендуемую скорость ленты υ = 2 м/с.

Находим угол естественного откоса в движении _д = 0,7 = 0,740  = 28  и максимальный угол подъёма конвейера _max = (2/3)_д = (2/3)28 = 18 .

Угол подъёма заданного конвейера равен  = arctg (H/l₃) = = arctg(4/25) = 9 ,  < _max, следовательно, осыпание груза отсутствует.

Для конвейера выбираем желобчатые трёхроликовые опоры с наиболее распространенным значением угла наклона боковых роликов γ = 30 , для которых коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте равен K_пл = 0,153 (см. табл. 5.1), а коэффициент уменьшения сечения груза на наклонном конвейере K_ = 0,97 (см. табл. 5.2).

Требуемую ширину ленты находим по формуле (5.4):

= = 0,97 м.

Принимаем ближайшее большее стандартное значение В =1000 мм и проверяем ширину ленты на кусковатость груза по формуле (5.5):

В_кус  3,5а_тип + 200 = 3,5150 + 200 = 775 мм.

Поскольку В_кус  В, окончательно принимаем В = 1000 мм.

В соответствии с ГОСТ 20-85 выбираем резинотканевую ленту общего назначения марки БКНЛ-100 с прокладками из бельтинга с прочностью 1-го мм ширины прокладки _р = 100 Н/мм и с числом прокладок z = 3...8 (см. табл. 4.1). Принимаем предварительно z = 5; в дальнейшем необходимое число прокладок уточняется при расчёте ленты на прочность. Толщина прокладки равна h₀ = 1,2 мм; с учётом высокой абразивности груза принимаем толщину верхней обкладки h₁ = 4,5 мм и нижней h₂ = 2 мм (см. подраздел 4.2).

2. Определение линейных сил тяжести элементов конвейера

Линейная сила тяжести ленты в соответствии с формулой (4.2) равна

q_л = 0,011(zh₀ + h₁ + h₂)В = = 0,011(51,2 + 4,5 + 2)1000 = 138 H/м.

По табл. 4.4 выбираем расстояние между роликоопорами на верхней (рабочей) ветви l_pр = 1,1 м; на нижней (холостой) ветви принимаем l_xх = 2l_pр = 21,1 = 2,2 м.

Линейные силы тяжести вращающихся частей роликоопор на рабочей и холостой ветвях находим по табл. 4.2.:

q_pp = 222 H/м; q_px = 85 H/м.

Линейную силу тяжести транспортируемого груза вычисляем по формуле (3.5):

q_г = gП_М/(3,6 υ)  101800/(3,62) = 2500 Н/м.

3. Тяговый расчет конвейера

Поскольку конвейер работает в тяжёлых условиях, принимаем коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам w = 0,04.

Разбиваем трассу конвейера на участки (см. рис. 7.1); границы участков нумеруем от 1 (точка сбегания ленты с приводного барабана) до 17 (точка набегания ленты на приводной барабан) и определяем натяжения ленты в характерных точках трассы конвейера методом обхода контура трассы конвейера.

Последовательность тягового расчёта приведена в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Последовательность тягового расчёта конвейера (см. рис. 7.1)

Номер точки	Формулы для вычисления натяжений Fj в характерных точках		Значение Fj, кН
	В общем виде	С числовыми коэффициентами
1	F1 = Fсб	F1	41,03
2	F2 = (1 + wбо)F1	F2 = (1 + 0,02)F1 = 1,02F1	41,85
3	F3 = F2 + + (qл + qрх)(l5 + l4)w	F3 = 1,02F1 + (138 + 85)(3 + 20)0,04 = = 1,02F1 + 228	42,08
4	F4 = (1 + wбо)F3	F3 = (1 + 0,02)(1,02F + 228) = = 1,04 F1 + 233	42,90
5	F5 = F4 + + (qл + qрх)lw – qлH	F5 = 1,04F1 + 233 + (138 + 85) 250,04 – – 1384 = 1,04F1 – 96	42,58
6	F6 = (1 + wбо)^.F5	F6 = (1 + 0,02)(1,04F1 – 96) = = 1,06F1 – 98	43,39
7	F7 = F6 + + (qл + qрх)(l2 + l1)w	F7 = 1,06F1 – 98 + + (138 + 85)(12+2)0,04 = 1,06F1 + 27	43,52
8	F8 = (1 + wбо)F7	F8 = (1 + 0,02)(1,06F1 + 27) = = 1,08F1 + 28	44,34
9	F9 = (1 + wбн) F8	F9 = (1 + 0,06)(1,08F1 + 28) = = 1,145F1 + 30	46,98
10	F10 = F9 + + (qг + qл + qрр)l1w + + qг^.h	F10 = 1,145F1 + 30 + + (2500 + 138 + 85)^.20,04+25000,9 = = 1,145F1 + 2498	49,48
11	F11 = F10 + + (qг + qл + qрр) l2w	F11 = 1,145F1 + 2498 + + (2500 + 138 + 85)120,04 = = 1,145F1 + 3805	50,78
12	F12 = (1 + wрб) F11	F12 = (1 + 0,02)(1,145F1 + 3805) = =1,168 F1 + 3881	51,80
13	F13 = F12 + + (qг + qл + qрр) l3w + + ( qг+qл) H	F13 = 1,168F1 + 3881 + + (2500 + 138 + 85)250,04 + + (2500 + 138)4 = 1,168F1 + 17166	65,09
14	F14 = (1 + wрб) F13	F14 = (1+0,02)(1,168F1+17166) = = 1,191F1+17510	66,38
15	F15 = F14+(qг+qл+qрр)l4w	F15 = (1,191F1 + 17510) + + (2500 + 138 + 85)200,04 = = 1,191F1 + 19696	68,56
16	F16 = F15 + 3,6qгB	F16 = (1,191F1+19696)+3,625001 = = 1,191F1+28696	77,56
17	F17 = F16 + + (qл + qрр)l5w	F17 = (1,191F1 + 28696) + + (138 + 85)30,04 = 1,191F1 + 28723	77,59

Угол обхвата лентой приводного барабана, с учетом отклоняющего барабана, принимаем равным  = 210 . Тогда для стального барабана и прорезиненной ленты, работающих в тяжёлых условиях, по табл. 5.4 находим коэффициент трения f = 0,2 и по табл. 5.5 – значение тягового фактора е^f = 2,08.

Из формулы (6.11) следует соотношение

F_нб = F_сбе^{f }/K_сц = F_сб2,08/1,1 = 1,89F_сб.

Таким образом, для определения неизвестных натяжений F₁ F₂ имеем два уравнения:

F₁₇ = 1,89F₁ – следует из формулы Эйлера (6.11);

F₁₇ = 1,191F₁ + 28723 – следует из тягового расчета (см. табл. 7.1).

Решая эти уравнения, получим искомые значения натяжений:

F₁ = 41,03 кH; F₁₇ = F_max = 77,59 кН.

Затем вычисляем натяжение ленты во всех характерных точках трассы конвейера (см. табл.7.1) и строим диаграмму натяжений (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Диаграмма натяжения ленты по участкам трассы конвейера