Расчет ленточного конвеера

    В зоне перехода из прямого в желобчатое состояние на рабочей ветви у  головного и хвостового барабанов  устанавливаем 2-3 переходные роликоопоры  с различным α_ж на расстоянии 0,8 м

    Центрирующие  и регулирующие роликоопоры чередуются между собой и устанавливаются  на рабочей ветви через каждые 10 рядовых роликов, на холостой регулирующие устанавливаются на расстоянии 20-25 м

    Общее сопротивление движению ленты конвейера.

        Общее усилие сопротивления  при установившемся  движении   ленты по всей трассе загруженного конвейера, равное тяговому усилию привода, определяется по  обобщенной формуле:

    

 

    где  - сопротивление движению наклонного конвейера при установившемся движении ленты,W_ГВ ,W_ГН – Сумма сопротивлений движению на горизонтальных верхнем и нижнем участках, соответственно;W_НВ ,W_НН – тоже на наклонных верхнем и нижнем участках,Н; - коэффициент учета дополнительных сопротивлений при изгибе направляющего пути в вертикальной и горизонтальной плоскости [2, с.131]; - горизонтальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера, м; H– вертикальная проекция расстояния между осями концевых барабанов конвейера;   - распределенные  нагрузки от массы, соответственно, груза, роликоопор  грузовой  (верхней)  и  холостой  (нижней)  ветвей, ленты, Н/м [2, т.4.13]; _{- обобщенный  коэффициент сопротивления движению верхней, нижней ветви ленты [2, с.131].}

    

    где m_р.в., m_н.в. – массы вращающихся частей верхней, нижней роликоопоры, кг.

    

    Пользуясь формулами приведенными в источнике  [3] табл. 4.69 получаем

    W=1,1·(100658+26470)+4846-198=144488Н

    Мощность  приводного двигателя: ,

    где К_З – коэффициент запаса (1,1…1,2), η – общий КПД механизмов привода (0,8…0,9).

    Выбираем  двигатель А-12-32-3 с N = 300 кВт, n = 1500 об/мин.

Определение максимального расчетного натяжения ленты.

    Расчетное натяжение ленты  набегающей на приводной барабан для однобарабанного привода определяется:

    

    где    - натяжение ветви ленты, набегающей на приводной барабан, Н; - основание натурального логарифма =2,71; μ = 0.25 - коэффициент трения о поверхность барабана; α - угол обхвата ленты приводного барабана, рад; - коэффициент запаса.

    Уточняем правильность выбора типоразмера тягового элемента.

    По  величине расчетного натяжения уточняется выбор типа и прочности ленты по необходимому числу прокладок

    

 

    где     - число прокладок тягового каркаса ленты (принимаем  2); - наибольшее расчетное натяжение ленты, Н; - предел прочности на разрыв 1 мм ширины прокладки ленты, для ленты РТЛ-2500 2500 Н/мм;  n - расчетный коэффициент запаса прочности ленты; - ширина ленты, мм.

    Определение диаметров барабанов.

    Внешний диаметр барабана определяется назначением  барабана, натяжением, шириной и  типом тягового каркаса ленты.

    

    где  - коэффициент типа прокладок; - коэффициент назначения барабана, для приводного барабана  =1,  для отклоняющего – =0.8; - число прокладок тягового   каркаса    ленты.

    Принимаем диаметр барабана по ГОСТ 22544-77 [1, с.158, табл. 4.61]  .

    Диаметр натяжного (отклоняющего) барабана:

    

    Принимаем диаметр отклоняющего барабана по ГОСТ 22544-77 .

    Проверка  приводного барабана по удельному давлению:

    

.

Определяем  расчетный крутящий момент на валу приводного барабана.

    

    где W - окружное усилие на приводном барабане, Н; - коэффициент запаса и неучтенных потерь, = 1,1... 1,2; - диаметр приводного барабана, м.

    Расчетный момент муфты равен

    

,

    где – поломка муфты вызывает аварию машины без человеческих жертв; – коэффициент, учитывающий характер нагрузки.

    Вычисленный крутящий момент является расчетной  основой для выбора типоразмера муфты МУЗ – 10000.

    Тяговый расчет конвейера.

    Подробный тяговый расчет конвейера  при установившемся движении центы выполняется методом последовательного суммирования всех сил сопротивления движению ленты на всей трассе конвейера от точки сбегания ленты с приводного барабана, до точки набегания ленты на приводной барабан.

    Для выполнения тягового расчета контур всей трассы конвейера по ходу движения ленты разделяется на отдельные участки по виду сопротивлений: горизонтальные, наклонные, повороты, загрузка и т.д. Нумерация точек и расчет начинается с точки сбегания лент с приводного барабана и продолжается по всему контуру трассы до конечной точки расчета. Для определения действительных натяжений в каждой точке трассы, при использовании фрикционного привода, за основу берем теорию фрикционных приводов традиционных ленточных конвейеров, и тяговый расчет проводим аналогично.

    Натяжения ленты на различных участках:

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Сопротивление в месте загрузки конвейера:

Н

где - распределенная линейная нагрузка от груза, Н/м²; - скорость движения ленты, м/с; - проекция скорости движения частиц груза при поступлении его на   ленту из загрузочного устройства, м/с (считаем что ).

    

Н

где - коэффициент внешнего трения частиц груза о стенки бортов; - высота груза у борта лотка, м; - удельная сила тяжести насыпного груза, Н/м²; - длина лотка, м. 

Н

где - удельное сопротивление трению,Н/м; - длина уплотнительных полос,м.

Н

 где  - общее сопротивление в месте загрузки, Н; - сопротивление от преодоления сил инерции груза, Н; - сопротивление трения груза о  

стенки направляющего лотка воронки, Н; - сопротивление трения уплотнительных полос о ленту, Н; - сопротивление поддерживающего устройства в месте загрузки  ленты, Н.  

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

С учетом того, что

Н

Н

Тогда

Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н

Н Н

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рис. 2 Диаграмма натяжений

    Определение максимального натяжения  ленты с учетом динамических пусковых нагрузок.

    

    где - пусковое натяжение сбегающей ветви, создаваемое НУ;

    

           - сопротивление верхней грузовой ветви, рассчитанное с учетом пускового коэффициента сопротивления движению;

    

             - сопротивление нижней холостой ветви, рассчитанное с учетом пускового коэффициента сопротивления движению;

    

    

    где а – ускорение ленты при пуске; ; Б – коэффициент, учитывающий длину конвейера; - относительное удлинение.

    

    где - коэффициент безопасности;  f – коэффициент внешнего трения.

    Принимаем, что α = 0.1 м/с².

    Т.к.   0.1 < 0,33,  то груз не проскальзывает по ленте.

    

Проверяем выбор прочности ленты  при номинальном запасе прочности [2,с.104]:

    

    

    _{Принятое  число прокладок  ленты проходит при  номинальном запасе прочности.} 

    Сравниваем  с наибольшим расчетным натяжением ленты :

    

.

    Зная  ускорение, определяем минимальное время  пуска:

    

.

    Определяем  время пуска конвейера  по пусковым характеристикам  электродвигателя привода:

    

    где    - коэффициент, учитывающий упругое удлинение ленты [2,с.135];

     - статический момент электродвигателя

    

     - общее окружное усилие

    

     - частота вращения барабана 

     - средний пусковой момент  электродвигателя

    

     - маховый момент движущихся  частей конвейера

    

    где - коэффициент приведения вращающихся частей механизма привода к ротору двигателя; - маховый момент ротора электродвигателя (принимают по каталогу электродвигателя); - общий КПД механизмов привода; - номинальная частота вращения ротора двигателя; - коэффициент, учитывающий, что окружная скорость части вращающихся масс меньше скорости ленты; - суммарная масса вращающихся частей конвейера (роликоопоры верхней и нижней ветвей, барабана) [1, т. 4.75].