Студопедия — Динамические нагрузки, действующие на тяговый элемент цепных конвейеров
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Динамические нагрузки, действующие на тяговый элемент цепных конвейеров






Основной отличительной чертой работы цепных конвейеров является то, что при огибании приводных звездочек или блоков тяговым элементом его скорость не остается постоянной. Это объясняется тем, что приводной элемент представляет собой многогранник и звено цепи при набегании на него располагается по хорде, а не по окружности, которую описывает зуб звездочки или точка пересечения граней блока (см. рис.).


Рис. Схема цепного привода конвейера.

Поэтому при постоянной угловой скорости звездочки (или блока) скорость цепи в направлении движения не остается постоянной.

Рассмотрим это подробнее, приняв для упрощения, что цепь абсолютно жесткая, а набегающая и сбегающая ветви цепи при любом положении звездочки или блока остаются параллельными сами себе.

При угловой скорости ω четырехгранного блока скорость шарнира цепи будет υ = ω*R1 и направлена по касательной к окружности, описываемой точкой 1. Проекция этой скорости на ось X (на направление, совпадающее с направлением движения цепи) будет υx = ω*R1*cos(ω*t - φ0) где φ0 — угол между вертикальной осью блока и радиусом R1; он является началом отсчета текущего угла и взят со знаком минус, так как его откладывают от вертикальной оси блока в направлении, обратном вращению; ω*t = φ — текущее значение угла поворота, отсчитываемого от углаφ0.

Проекция скорости шарнира цепи на ось У будет υY= ω*R1*sin(ω*t - φ0)

При переходе шарнира в положение 1' угол φ изменяется от 0 до φ0, а из положения 1' до положения 1" — от φ0 до 2φ0. По мере поворота блока и изменения угла φ величина скорости υx будет возрастать и в положении 1' скорость шарнира в направлении движения будет υx = ω*R1, a υY = 0. При дальнейшем повороте величина υx уменьшается и в положении 1" достигает снова минимальной величины υx = ω*R1*cos(φ0), a υY будет увеличиваться до ω*R1*sin(φ0), имея обратное направление. Изменение скорости υY незначительно влияет на натяжение цепи, поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать только движение в направлении X.

Ускорение цепи по направлению ее движения будет
ах = υx = -ω2*R1*sin(ω*t - φ0)


Рис. График скоростей и ускорений.

Для характерных точек получим (рис.):
положение 1
t = 0, υx = ω*R1*cos(-φ0), ах = ω2*R1*sin(φ0);
положение 1'
t1 = φ0/ω, υx = ω*R1, ах = 0;
положение 1"
t2 = 2*φ0/ω, υx = ω*R1*cos(-φ0), ах = -ω2*R1*sin(φ0);

Таким образом, при изменении угла φ от 0 до φ0 цепь имеет положительное ускорение, а от φ0 до 2φ0 — отрицательное. Следовательно, движение цепи будет пульсирующим: ускоренным от положения 1 до 1' и замедленным от 1' до 1" с периодом колебаний t = 2φ0/ω. Неравномерность движения цепи обусловливает возникновение в ней динамических усилий, тем больших по величине, чем больше ускорения и движущиеся массы.

Из графика (рис.) видно, что в момент времени захвата звездочкой следующего шарнира цепи ускорение изменяется от —аXmax до +аXmax т.е. на 2аXmax

Следовательно, динамическая сила, приложенная к цепи в тот момент, будет равна m2аXmax (m - масса цепи и гоуза) Учитывая, что эта сила прикладывается мгновенно вводят коэффициент динамичности (при изменении ускорения от —аXmax до +аXmax принимают Кд = 2), и тогда мгновенная динамическая сила (Н) будет
FдXmax = Kдm2aXmax = 4maXmax

К величине мгновенной динамической нагрузки необходимо прибавить величину силы инерции maXmax, действующую на цепь в конце каждого периода изменения ускорения и имеющую отрицательный знак. Тогда суммарное значение динамической силы (Н) будет
Fд = FдXmax - maXmax = 3maXmax
Поскольку R*sin(φ0) = tц/2, а ω = πn/30 (tц — шаг цепи, n - частота вращения звездочки), то
aXmax = π2*n2*tц/302*2 ≈ n2tц/180
и
Fд= 3m*n2*tц/180 = m*n2tц/60 (1)
Из выражения (1) видно, что динамическая нагрузка на цепь пропорциональна шагу цепи и квадрату частоты вращения блока (звездочки).

Динамические силы увеличивают общую нагрузку, действующую на тяговый элемент. Поэтому прочностной расчет (размеров цепи необходимо выполнять с учетом этих сил. Тогда полное расчетное усилие (Н) для цепи будет
Sp = S + Fд = S + m*n2*tц/60
или, имея в виду, что n = 60*υ/z*tц, где S — наибольшее усилие, определяемое при тяговом расчете, Н; m — приведенная масса элементов конвейера (цепи, груза) движущихся поступательно, кг.

Для конвейеров с простой трассой, имеющей только приводную и натяжную звездочки [силу тяжести рабочей и холостой ветвей можно определить как g(q + 2qkL)], рекомендуется при определении величины m использовать следующую упрощенную зависимость:
m = k'q + kqk где k'=1 для ковшовых, пластинчатых и т.п. конвейеров и h' 0,3...0,5 для скребковых, k - коэФФициент участия массы холостой ветви; при L<25м k=2; при L=26...60 м k= 1,5; при L>60 м k=1.

При больших скоростях тягового элемента проектируемого конвейера (υ > 0,75 м/с) для снижения инерционных нагрузок используют различные уравнительные приводы. Их назначение уменьшать или вовсе исключать неравномерность движения тягового элемента. Достигается это тем, что уравнительный привод сообщает приводной звездочке (блоку) неравномерную угловую скорость, изменяющуюся по закону, обратному изменению скорости υx тягового элемента, т. е. ωcos(ωt-φ0)=υx/R1=const


Рис. Уравнительный привод с короткозвенной цепной передачей: 1 — ведущая звездочка; 2 — цепь; 3 — зубчатый блок.

На рисунке показана схема уравнительного привода, состоящего из ведущей звездочки 1, цепи 2 с небольшим шагом и зубчатого блока 3, связанного с приводным блоком транспортера. Звездочке 1 сообщают постоянную угловую скорость, при этом блок 3 будет вращаться с переменной угловой скоростью, тем самым передавая тяговому элементу примерно постоянную скорость.

http://www.tehinf.ru/100200-chain-conveyor-cepnoj-konvejer.htm







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 1707. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Броматометрия и бромометрия Броматометрический метод основан на окислении вос­становителей броматом калия в кислой среде...

Метод Фольгарда (роданометрия или тиоцианатометрия) Метод Фольгарда основан на применении в качестве осадителя титрованного раствора, содержащего роданид-ионы SCN...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Уравнение волны. Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение. Уравнение сферической волны Уравнением упругой волны называют функцию , которая определяет смещение любой частицы среды с координатами относительно своего положения равновесия в произвольный момент времени t...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия