Расчет ленточного конвейера

Министерство  общего  и  профессионального  образования  РФ

 

Санкт-Петербургский  государственный  Горный  институт  им.  Г. В.  Плеханова (технический  университет)

 

 

 

КУРСОВОЙ   ПРОЕКТ

 

По дисциплине:  Металлургические подъемно-транспортные машины.                                                       

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

 

 Тема: Расчет ленточного  конвейера.

 

Автор: студент гр.   ММ-96  ____________________ / Суворов М.В. /

                ^{(подпись)       (Ф.И.О.)}       

ОЦЕНКА: _____________

 

Дата: ___________________

 

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель  работы:   профессор /                           /     Тарасов Ю. Д.  /              

                                           (должность)      (подпись)             (Ф.И.О.)

 

 

 

 

Санкт-Петербург

1999 год

 

 

Вводная часть

 

Ленточные конвейеры  широко используются в металлургической, горнодобывающей и других видах  промышленности. Их использую для  транспортировки насыпных и штучных  грузов как на набольшие расстояния, так и на большие расстояния. Простота и надежность их конструкции обеспечивает их работу в течении длительного времени. Ленточные конвейеры можно использовать как в закрытых, так и на открытых участках, что объясняет их широкое использование в промышленности. Конвейеры относятся к машинам непрерывного типа действия и характеризуются непрерывным перемещением грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Перемеещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины – ленте или отдельными порциями. Штучные грузы также перемещаются непрерывным потоком в заданной последовательности один за другим. Благодаря непрерывности перемещения груза, отсутствию остановок для загрузки и разгрузки и совмещению рабочего и обратного движений грузонесущего элемента машины непрерывного действия имеют высокую производительность, что очень важно для современных предприятий с большими грузопотоками. Например, современный ленточный конвейер на открытых разработках угля может транспортировать до 30000 т/ч вскрышной породы, обеспечивая загрузку 10 железнодорожных вагонов в минуту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

 

 Спроектирован  ленточный конвейер с заданной  производительностью (Q = 1300 т/ч) и скоростью ленты U = 2,65 м/с, длиной 850 метров и углом наклона b = 12⁰. Написана пояснительная записка из 12 листов и графическая часть 3 листа формата А1. Лист 1: «Общий вид конвейера», лист 2: «Общий вид привода», лист 3: «Общий вид натяжного устройства».

 

 

The summary

 

Designs the tape conveyor with the given productivity (Q = 1300 т/h) and speed of a tape U = 2,65 м/s, length 850 meters and corner of an inclination b = 12⁰. The explanatory slip from 12 sheets and graphic part 3 sheets of a format А1 is written. A sheet 1: " a general View of the conveyor ", sheet 2: " a general View of a drive ", sheet 3: " a general View driving limiting ".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План пояснительной  записки:

 

1 Вводная часть....................................................……………..1 стр.

 

2 Аннотация..........................................................………...……2 стр.

 

3 План пояснительной  записки................................………...3 стр.

      

       4 Расчет ленточного конвейера..............................………....4 стр.

 

       4.1 Расчет натяжений..............................................…………..6 стр.

 

     4.2 Диаграмма к расчету натяжений  ленты..............……..8 стр.

 

     5 Список используемой литературы........................……....12 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет ленточного конвейера

 

Исходные данные:

 

Производительность: Q = 1300 т/ч.

Плотность материала: g = 1,5 т/м³.

Максимальный размер куска: а_max = 200 мм.

Длина конвейера: l = 850 м.

Угол наклона конвейера: b = 12⁰.

 

Ширина ленты при транспортировании  насыпных грузов:

 

 

,где U = 2,65 м/с (табл. 6.2)

к = 550 – коэффициент, зависящий от угла естественного  откоса груза (табл. 6.13)

к_b = 0,97 – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера.

 

Выбираю конвейерную  ленту общего назначения типа 2у, шириной 1000 мм. с 8 прокладками из ушт послойной  с  двусторонней резиновой обкладкой и брекером на рабочей стороне ленты 3 мм. и на нерабочей 1,5 мм.

Л1 - 1000 - УШТ  - 3 –1,5.

 

Размер типичного  куска транспортируемого материала:

 

а^’ = 0,8*a_max = 160 мм. (при содержании до 10% таких кусков в общей массе).

 

Минимальная ширина ленты:

 

В_min = 2*a^’ + 200 = 2*160 + 200 = 520 мм. £ 1000 мм.

 

Погонная нагрузка от массы груза:

 

 

 

Погонная нагрузка от массы ленты:

 

 

 

d_пр. = 2,3 мм. – толщина прокладки (табл. 4.5)

d_р = 3 мм. -- толщина резиновой обкладки рабочей стороны ленты.

d_н = 1 мм. -- толщина резиновой обкладки нерабочей стороны ленты.

I = 8 – число прокладок.

 

По таблице 6.8 принимаю диаметр роликов роликоопор равным 127 мм.

По таблице 6.9 принимаю расстояние между роликоопорами на рабочей ветви конвейера l_р = 1200 мм., холостой ветви l_х = 2400 мм.

По таблице 6.5 нахожу массу вращающихся частей желобчатой роликоопоры: G_p = 25 кг.

 

Погонная нагрузка от вращающихся частей роликов:

 

1. На груженой ветви:

 

2. На холостой ветви:

 

 

Для опреления тяговой  силы конвейера определим сначала:

 

Коэффициент сопротивления w = 0,04 (табл. 6.16)

Длина проекции конвейера  на горизонтальную плоскость:

 

L_г = l * Cos 12⁰ = 850 * 0,98 = 833 м.

Н = l Sin 12⁰ = 850 * 0,2 = 170 м - высота конвейера

 

Тяговая сила конвейера:

 

 

Коэффициент сцепления  между прорезиненной лентой и  стальным барабаном для влажной  атмосферы m = 0,25.

 

Приняв угол обхвата 200⁰ по талб. Коэффициент к_s = 1,73

 

Максимальное статическое  натяжение ленты:

 

К_max = k_s * W₀ = 1,73 * 31915 = 55214 H.

 

Рекомендуемый номинальный  запас прочности конвейерной  ленты n_o = 10 (табл. 6. 18)

 

Предел прочности прокладок  выбранной ленты:

 

к_р = 1190 Н.

 

Необходимое число  прокладок:

 

 

Требуемый диаметр  приводного барабана:

 

D_п.б. ³ а * i = 170 * 8 = 1360 мм. (по ГОСТ 10624 - 63)

 

Диаметр натяжного  барабана:

 

0,8 * D_п.б. = 0,8 * 1360 = 1088 мм.

 

Длина приводного и натяжного барабанов:

 

В + 150 = 1000 + 150 = 1150 мм.

 

Определение натяжений

 

Разобьем конвейер на несколько участков:

 

 

 

 

 

Натяжение в  т. 2

 

S₂ = S₁ * W_пов = S₁ + S_наб (k_п - 1) = S₁ + S₁ (1,03 - 1) = 1,03 * S₁

 

Сопротивление на участке 2-3:

 

W_2-3 = q_k * L_2-3(w * Cos 12 - Sin 12) = 37 * 850(0,04 * Cos 12 - Sin 12) = - 4865

 

Натяжение в  т. 3

 

S₃ = S₂ + W_2-3 = 1,03 * S₁ + W_2-3 

 

Натяжение в  т. 4

 

S₄ = S₃ + W_пов = 1,03 * S₃

 

Натяжение в  т. 5

 

S₅ = S₄ + W_пов = 1,05 * S₄

 

Сопротивление на погрузочном органе:

 

 

Сопротивление от направляющих бортов загрузочного лотка:

 

W_л = 50 * l = 50 * 2 = 100 H.

 

Сопротивление на участке 5-6:

 

W_5-6 = W_погр. + Wл = 957 + 100 = 1057 Н.

 

Натяжение в т. 6

 

S₆ = S₅ + W_5-6 = 1,113 * S₁ + W_5-6

 

Сопротивление на участке 6-7:

 

W_6-7 = (q + q_k )* (L_г*w + H) = (136 + 82) * (0,04*833 + 170) = 44279 H.

 

Натяжение в  т. 7

 

S₇ = S₆ + W_6-7 = 1,113 * S₁ + W_5-6

 

Подщставив  это соотнашение в полученное выше выражение

S₇=1,113*S₁+39124; S₁=351352; S₇=78248

S₂ = 1,03 *S₁ = 36206 H.

S₃ = 1,03 * S₁ - 4864 = 31342 H.

S₄ = 1,06 * S₁ –5010=32251 H.

S₅ = 1,113 * S₁ -5260 = 33863 H.

S₆ = 1,113-5155= 33969 H.

S_max =S₇=78247 H.

 

 

 

Требуемое число  прокладок:

 

 

Беру 6 прокладок.

 

Проверяю правильность выбора диаметра приводного барабана:

 

р_ср = 100000 н/м² - допустимое давление ленты на барабан.

 

a = 200⁰ - угол обхвата лентой барабана.

 

W₀ = S₇ - S₁ = 43096 H.

 

m = 0,25 -- коэффициент сцепления между прорезиненной лентой и стальным барабаном для влажной атмосферы.

 

КПД приводного барабана:

 

 

w_б = 0,04 - коэффициент сопротивления барабана.

 

 

Мощность на приводном  валу конвейера:

 

 

Мощность двигателя  для привода конвейера:

 

 

Выбираю двигатель  АО2-91-6 с N = 55 кВт и синхронной частотой вращения 1000 об/мин.

 

Частота вращения привода барабана:

 

 

Требуемое передаточное число привода:

 

 

Выбираю редуктор КЦ1-500-II-1Ц с передаточным числом 27,5 и частотой вращения быстроходного вала 1000 об/мин

 

Уточняю скорость ленты:

 

 

Что незначительно  отличается от взятой ранее.

 

Фактическая производительность конвейера:

 

Q = k*k_b(0,9*B - 0,05)² * U_ф * g = 550*0,97(0,9*1 - 0,05)² * 2,5* 1,5 =1441т/ч

 

 

Усилие натяжного  устройства:

 

S_н =S _наб + S_сб = S₄ + S₅ = 32251 + 33863 = 66114 H.

 

Усилие в  конвейерной ленте в период пуска:

 

Требуемый тормозной  момент на приводном валу конвейера:

 

 

h= h_бар = 0,91

 

С_Т = 0,55 - коэффициент возможных уменьшений сопротивлений конвейера.

 

D₀ = D_пб = 1000 мм. = 1м. - диаметр приводного барабана.

 

Выбираю колодочный тормоз с пружинным замыканием и короткоходовым электромагнитом типа ТКП-300/200.

Натяжное устройство с барабаном 10063-80 диаметром 800 мм

для ленты В = 1000 мм, натяжное винтовое устройство 100100Р-100.

Приводной барабан 120100-140.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

 

1. А. О. Спиваковский, В. К. Дьячков «Транспортирующие машины»; Москва «Машиностроение» 1983 г.

 

2. Ф. Л. Марон, А. В. Кузьмин «Справочник по расчетам подъемно-транспортных машин»; Минск «Высшая школа» 1971 г.

 

3. С. А. Казак «Курсовое проектирование грузоподъемных машин»; Москва «Высшая школа» 1989 г.

 

4. Ю. Д. Тарасов, А. К. Николаев «Подъемно-транспортные машины металлургических заводов»; Санкт-Петербургский горный институт им. Г.В. Плеханова 1995 г.