РАСЧЕТ ВИНТОВОГО КОНВЕЙЕРА

 

1. Необходимый диаметр винта (м)

, (13.3)

где Q — расчетная производительность конвейера, т/ч;

k_D — отношение шага винта к его диаметру: для абразивных материалов k_D =0,8, для неабразивных k_D — 1,0;

n_в — частота вращения винта, мин^-1; предварительно принимается по табл. 13.2, затем проверяется по формуле (13.2) и согласовывается с ГОСТ 2037—82;

— коэффициент заполнения желоба (табл. 13.3);

— насыпная плотность груза (табл. 4.1), т/м³;

Табл. 4.1. Характеристика свойств насыпных грузов

Наименование груза	Насыпная плотность, т/м2	Угол естественного откоса, град	Коэффициент трения в состоянии покоя	Группа абразивности
В покое	В движении	По стали	По резине
Агломерат железной руды	1,7...2			0,8…1		D
Алебастр:
Молотый	1,2...1,3
кусковой	1,25...1,6
Антрацит мелкокусковой сухой	0,8…0,95			0,84	0,61	C
Бетон:
со щебнем	1,8…2,2
с гравием и песком	2,2
Брикеты угольные	1…1,1
Галька круглая	1,47…1,8
Глина:
мелкокусковая	0,7…1,5			0,75…1,0		B
сухая
мокрая	1,9…2,0	30…25
Гравий рядовой	1,5…2,0			0,58…1		В
Земля грунтовая:
сухая	1,1…1,6	29…40		0,8		С
сырая	1,6…1,9	27…45
Зола сухая	0,4…0,72			0,6…0,85		D
Известняк:
мелкокусковой	1,47…2,22			0,66…0,76		В
порошкообразный	1,57
Известь:
гашеная в порошке	0,32…0,81	30…50	15…25	0,3
обожженная	1,0…1,1	30…40
Камень:
крупнокусковой	1,8…2,2
средне- и мелкокусковой	1,31…1,5			0,6…0,81
Керамзит кусковой	0,5…0,7
Кокс среднекусковой	0,48…0,53	35…0		0,84		D
Мел:
молотый в порошке	0,95…1,2
средне- и мелкокусковой	1,4…2,5
Мрамор кусковой и зернистый	1,52…1,69
Мусор строительный	1,2…1,4
Опилки древесные сухие	0,16…0,32			0,39…0,83	0,51…0,65	А
Пемза:
в порошке	0,3…0,75
кусковая	0,4…0,64
Песок:
сухой	1,4…1,65			0,30…0,7	0,46	С
влажный	1,5…1,7			0,52…0,81	0,56
Пыль:
угольная	0,4…0,7
дорожная	0,64
Руда железная мелко- и среднекусковая	2,1…3,5	30…50		1,2		D
Сильвинит молотый (1,5...5 мм)	1,1…1,14
Соль техническая	0,72…1,28			0,49…1,2	0,63
Стружка древесная	0,2…0,88
Стружка стальная и чугунная (мелкая крошка, кусочки и др.)	1,5…2,0			0,45…1,2	0,63	D
Торф фрезерный:
сухой	0,33…0,4			0,27…0,75		А
влажный	0,5…0,6			0,52…0,66		А
Уголь бурый (воздушно-сухой)	0,6…0,78	35…50		0,84
Уголь древесный	0,15…0,22
Уголь каменный:
кусковой рядовой	0,6…0,8	35…40		0,42…0,6	0,55	В
мелкокусковой сортированный (орешковый)	0,8…1,0
Цемент	1,0…1,8			0,8…0,65	0,64	С
Шлак каменноугольный:
сухой	0,6…1,0	35…50		0,4…1,19	0,46…0,66	С
влажный	0,62…0,71
Шлак торфяной, порошкообразный молотый	1,3…1,9			0,4…0,6	0,46
Щебень сухой	1,2...1,8			0,47…0,53		D

 

— коэффициент уменьшения производительности в зависимости от угла наклона конвейера (табл. 13.4).

Диаметр винта должен проверяться по формуле (13.1) и согласовываться с данными табл. 13.1.

Наибольшую допустимую частоту вращения (мин^-1) винта рекомендуется определять из условия

, (13.2)

где k - коэффициент (табл. 13.3); D — диаметр винта, м.

Номинальную частоту вращения винта согласно ГОСТ 2037-82 следует выбирать из ряда: 6; 7,5; 9,5; 11,8; 15; 19; 23,6; 30; 37,5, 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190 мин^-1. Допускается отклонение в пределах .

Расчетную объемную производительность следует выбирать из ряда: 0,025; 0,032; 0,04; 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 500 м³/ч.

Уменьшение производительности наклонных конвейеров при движении груза вверх учитывается коэффициентом (табл. 13.4).

 

2. Необходимая мощность на валу винта (кВт)

, (13.4)

где L_Г — длина горизонтальной проекции конвейера, м;

L^r— длина загруженного участка конвейера, м; ( — угол наклона участка; H — высота подъема груза, м:

— коэффициент сопротивления перемещению груза (табл.13.3), м.

3. Мощность двигателя для привода винтового конвейера определяется по формуле (6.21). При этом коэффициент запаса принимают k = 1,25.

, (6.21)

где k — коэффициент запаса: k =1,1..,1,35; Р_о — расчетная мощность на приводном валу конвейера; — КПД передач от двигателя к приводному валу (табл. 5.1).

Табл. 5.1. КПД звеньев передач

Звенья передач	КПД при подшипниках
качения	скольжения
Передаточный вал с обработанными зубчатыми колесами, расположенными в масляной ванне Передаточный вал с обработанными открытыми зубчатыми колесами Передаточный вал с необработанными зубчатыми колесами Редуктор зубчатый: одноступенчатый двухступенчатый трехступенчатый Цепная передача, работающая в масляной ванне Цепная передача открытая   Червячная передача с углом наклона зуба и углом трения	0,98   0,97 __   0,97 0,96 0,94 0,96 0,95	0,96   0,85 0,93   0,94 0,90 0,85 0,94 0,93

 

4. Необходимое передаточное число между валом двигателя и валом винта определяется по формуле (6.23).

u=n/n_п.в, (6.23)

где n — частота вращения вала двигателя, мин^-1.

5. Фактическое передаточное число привода конвейера определяется после уточнения кинематической схемы конвейера.

6. Фактическая частота вращения винта (мин^-1)

, (13.5)

где n — частота вращения вала двигателя, мин^-1; u _ф — фактическое передаточное число привода.

Фактическая частота вращения винта не должна отличаться от ближайшей номинальной частоты по ГОСТ 2037—82 более чем на 10 %.

7. Фактическая производительность конвейера (т/ч)

, (13.6)

где S —ход винта, м: при однозаходном винте S = t (t — шаг винта), при двухзаходном винте S = 2t.

Если фактическая производительность отличается от расчетной более чем на 10 %, производится перерасчёт конвейера.

8. Крутящий момент на валу винта (Н м)

. (13.7)

Тангенс угла подъема винтовой линии α (по наружному диаметру винта)

Классификация насыпных грузов по крупности кусков

Наименование груза	Размер типичных кусков, мм	Примеры грузов
Особо крупнокусковой Крупнокусковой Среднекусковой Мелкокусковой Крупнозернистый Мелкозернистый Порошкообразный Пылевидный	а' >320 320>а' >160 160>а' >60 60>а' >10 10>а' >2 2>а' >0,5 0,5>а' >0,005 0,05>а'	Камни при добыче взрывом Руда Каменный уголь Щебень Гравий мелкий Песок крупный Песок мелкий Цемент

 

Слеживаемость насыпных грузов — свойство многих грузов терять подвижность своих частиц при длительном нахождении этих грузов в покое.

Сопротивление перемещению насыпных грузов относительно поверхностей твердых тел характеризуется коэффициентами трения этих грузов (в состоянии покоя груза — f_o, в состоянии движения груза — f_д):

f (0,7...0,9)f₀; (4.7)

(4.8)

где — угол трения.

Штучными называются грузы, которые транспортируются штуками или группами. Различают непосредственно штучные и тарные грузы. Тарные грузы — насыпные или штучные грузы, помещённые в тару (ящики, бочки, мешки и др.). Размеры тары стандартизованы.

 

9. Осевое усилие на винт (Н)

, (13.8)

где k — коэффициент, учитывающий, что сила приложена на среднем диаметре винта: k = 0,7...0,8; D — диаметр винта, м; — угол подъема винтовой линии винта; — угол трения груза о винт [см. формулу (4.8) и табл. 4.1].

 

РАСЧЕТ ВИНТОВОГО КОНВЕЙЕРА

 

1. Принимаем отношение шага винта, к его диаметру k_Dсогласно пояснению к формуле (13.3). В соответствии с табл. 13.2 принимаем частоту вращения винта п_в. Из табл. 13.3 коэффициент заполнения, жёлоба ψ.

2. Рассчитываем необходимый диаметр винта по формуле (13.3)

3. По данным табл. 13.1 назначаем диаметр винта D, шаг винта S.

4. По условию (13.2) рассчитываем максимально допустимую частоту вращения винта, сравниваем с п_в.

5. Рассчитываем мощность на валу винта, потребляемая при работе конвейера Р₀ (13.4).

6. Рассчитываем мощность двигателя для привода конвейера Р [см. (6.21)]

7. По табл.III.3.2 (раздатка с двигателями) выбираем электродвигатель.

8. Рассчитываем необходимое передаточное число привода [см. (6.23)] u. Из табл. III.4.2 выбираем редуктор.

9. Рассчитываем фактическую частоту вращения винта n_в.ф

10. Рассчитываем фактическую производительность конвейера [см. (13.6)]

11. Считаем вращающий момент на валу винта [см. (13.7)] Т_о.

12. Рассчитываем тангенс угла подъема винтовой линии (по наружному диаметру винта) tgα, вычисляем α.

13. Принимаем из табл. 4.1 коэффициент трения груза по стали (в состоянии покоя) f_o, находим из соотношения (4.7) коэффициент трения в состоянии относительного движения груза f_д, а из соотношения (4.8) угол трения ρ.

14. Рассчитываем осевое усилие на винте из формулы (13.8)