Тематический обзор. Ленточный конвейер является широко распространенным типом транспортирующих машин непрерывного действия с тяговым органом

Ленточный конвейер является широко распространенным типом транспортирующих машин непрерывного действия с тяговым органом. Применяются стационарные и передвижные ленточные конвейеры. Стационарный конвейер имеет прочную и жесткую станину (раму), изготовленную из сортового проката, приводной и натяжной барабаны, привод, состоящий из электродвигателя и редуктора, ленту, огибающую барабаны, роликовые опоры, служащие направляющими при движении ленты и предупреждающие ее излишнее провисание, загрузочные и разгрузочные приспособления, очистное устройство (скребки или щетки).

Производительность ленточных конвейеров зависит от ширины конвейерной ленты, скорости ее движения, характеристик транспортируемого груза и может лежать в весьма широких пределах (от нескольких десятков до десятка тысяч тонн/ч). Серийно выпускаемые ленточные конвейеры имеют ширину конвейерной ленты до 2м при скорости движения 1…5 м/с.

В ленточных транспортерах чаще всего применяются резинотканевые конвейерные ленты, основу которых составляют несколько слоев хлопчатобумажной (бельтинг) или синтетической ткани (капрон, анид) с резиновой пропиткой, покрытых снаружи утолщенным слоем резины (от 0, 75 до 8мм). В зависимости от условий работы транспортера (натяжения ленты) применяются конвейерные ленты с числом слоев ткани (прокладок) от двух до десяти. Слои ткани придают конвейерной ленте прочность и сопротивление продольному растяжению, а резина является материалом, связующим и предохраняющим основную ткань от механического повреждения и действия сырости.

Мощность привода ленточного конвейера в основном расходуется на перемещение материала, на преодоление силы сопротивления разгрузочных приспособлений, на преодоление сил трения в опорах барабанов и роликов, на преодоление сил трения при движении ленты по роликам и т.д. Поэтому в практических расчетах тяговое усилие ленточных конвейеров принимают как сумму сил сопротивления от массы ленты и массы груза на прямолинейных участках с учетом коэффициента дополнительных сопротивлений на криволинейных участках.

Задание: Произвести расчет ленточного конвейера сортированной железной руды с заданной производительностью –Q, т/ч; длина конвейера – L, м; угол наклона – β °; насыпная масса – γ, т/м²; средний размер кусков – а_с, мм; желобчатая лента. Разгрузка материала через концевой (приводной) барабан. Работа в отапливаемом помещении с нормальной влажностью и небольшим количеством абразивной пыли. Барабан и ролики на подшипниках качения, привод головной однобарабанный; натяжное устройство – винтовое. КПД привода – η

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

№ варианта	Производи тельность– Q, т/ч	длина конвейера –L, м	угол наклона –β °	насыпная масса– γ, т/м2	средний размер кусков – ас, мм	КПД привода – η
						0, 92
				2, 1		0, 93
				2, 2		0, 94
						0, 92
				2, 1		0, 93
				2, 2		0, 94

Расчетная часть

1.Ширина ленты

1.1.Ширина ленты с учетом угла наклона

В_л= (м),

где Q –производительность конвейера, т/ч;

v– скорость движения ленты, м/с (Табл.8.1);

j –коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера, j= 1, 01 при b=0…10°; j= 0, 95 при b=10…15°; j= 0, 9 при b=15…18°; j= 0, 85 при b=20…22°;

γ –насыпная масса, т/м².

1.2. Ширина ленты из проверки на кусковатость

В_л=3, 3а_с+200 (мм)

где а_с –средний размер кусков, мм.

1.3 Выбираем стандартную ленту из следующих размеров: 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000 мм.

Таблица 11- Рекомендуемые скорости движения ленты конвейера

 

Группы насыпных грузов	Примеры грузов	Скорость –v, м/с при ширине ленты Вл, мм
	500-650	800-1000	1200-1600
Неабразивные и малоабразивные грузы, крошение которых не понижает их качества	Уголь рядовой, соль, песок, торф фрезерный	1-1, 6	1, 25-2	1, 6-3	2-4
Абразивные мелко- и среднекусковые грузы (а< 160 мм)	Гравий, руда, шлак, щебень	1-1, 25	1-1, 6	1, 6-2	2-3
Абразивные крупно-кусковые грузы (а.> 160мм)	Горная порода, руда, камень	-	1-1, 6	1-1, 6	1, 6-2
Хрупкие грузы, крошение которых понижает их качество	Кокс, уголь сортированный, древесный уголь	1-1, 25	1-1, 6	1, 25-1, 5	1, 6-2
Мучнистые, сильно пылящие грузы	Мука, цемент, аппатит	0, 8-1, 25

2.Горизонтальная длина конвейера

L _г = L cosb (м)

3.Высота подъема груза

H=Lsinb (м)

4. Погонная масса материала

q= (кг/м),

где Q –производительность конвейера, т/ч;

5.Тяговое усилие

F=10[w(q+q _д) L _г + q Н] m₁ m₂ m₃ m₄ m₅ (Н),

где m_1, m_2, m_3, m_4, m₅ – коэффициенты для конвейеров с барабанами на подшипниках качения (Табл.8.2)

w –коэффициент условий работы (Табл.8.3);

q _д – погонная масса движущихся частей конвейера (роликов и ленты), кг/м.

В приближенных расчетах можно принимать q_д в зависимости от ширины ленты В_л:

В_л в мм. …. 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

q _д в кг/м... 30 38 50 65 95 130 165 200 270 340

Таблица 12 - Значение коэффициентов m₁, m₂, m₃, m₄, m₅ для конвейеров с барабанами на подшипниках качения

Коэффи-циент	Отличительные признаки конвейера	Числовые значения коэффициентов
m1	Длина в м: < 15…………………………………………………. 15-30………………………………………………………………….. 30-150………………………………………………………………… 150 и более……………………………………………………………	1, 2-1, 5 1, 1-1, 2 1, 05-1, 1 1, 05
m2	Прямолинейный или имеющий изгиб трассы, направленный выпуклостью вниз…………………………………………………… Имеет перегиб трассы, направленный выпуклостью вверх: Головной части……………………………………………………… Средней части……………………………………………………….. Хвостовой части……………………………………………………..	1, 06 1, 04 1, 02
m3	Головной однобарабанный привод……………………………….. Промежуточный привод……………………………………………	1, 06-1, 08
m4	Хвостовая натяжная станция……………………………………… Вертикальная натяжная станция, имеющая z барабанов…………	1-0, 02 z
m5	Без сбрасывающей тележки……………………………………….. С моторной сбрасывающей тележкой: двухбарабанный привод конвейера………………………………. однобарабанный привод конвейера………………………………	1, 2 1, 3

 

Таблица 13- Значения коэффициента сопротивления w

Характеристика работы конвейера	w
Ролики на подшипниках качения	Работа в чистом сухом помещении, без пыли…………………………. Работа в отапливаемом помещении, где имеется небольшое количество абразивной пыли и нормальная влажность воздуха…….. Передвижные и переносные конвейеры при хороших условиях работы…………………………………………………………………… Работы в не отапливаемом помещении и на открытом воздухе; возможно большое количество абразивной пыли, повышенная влажность и другие факторы, вредно влияющие на работу подшипников………………………………………………………….... Очень тяжелые условия работы, очень пыльная атмосфера…………	0, 02   0, 025   0, 03   0, 04 0, 04-0, 06
Для роликов на подшипниках скольжения……………………………	0, 05-0, 06

 

6. Диаметр барабанов

6.1 Диаметр приводного барабана

D_п³ k_б i_л (мм),

где k_б – коэффициент, учитывающий назначение барабана и тип ленты. Для приводных барабанов принимаем k_б= 160;

i_л – число прокладок (слоев)ткани в ленте, зависящее от ее ширины и типа. i_л = 4…8.

Полученную величину диаметра барабана округляют до ближайшего стандартного размера: 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 и 1600 мм

6.2 Диаметр натяжного барабана

D_н³ k_б i_л (мм),

где k_б – коэффициент, учитывающий назначение барабана и тип ленты. Для натяжных барабанов принимаем k_б= 100

Округляем диаметр барабана до ближайшего стандартного размера

7 Длина барабанов

L_б = В_л+ (100…200) (мм),

где В_л – ширина ленты, мм

8 Проверка приводного барабана на удельное давление

q_{у д} = £ [q_{у д} ] (Н/м²),

где a – угол обхвата лентой приводного барабана, °. Для однобарабанного привода a= 210…230°;

В_л – ширина ленты, м;

[q_{у д} ] – допускаемое удельное давление прорезиненной ленты на поверхность барабана, равное (1600…3500) ^х 10⁵ Н/м²

9 Мощность электродвигателя привода конвейера

Р_дв=k_з (Вт),

где k_з – коэффициент запаса мощности, равный 1, 1…1, 25

v– скорость движения ленты, м/с;

η –КПД привода (по заданию).

10 Выбрать электродвигатель переменного тока с учетом рассчитанного P_дв при тяжелом режиме работы (Приложение В, табл.В.1).Записать параметры двигателя: тип;

мощность двигателя – Р_дв, кВт

число оборотов в минуту – n _{дв ,} об/мин;

кратность максимального момента ;

11 Частота вращения приводного барабана

n_б= (об/мин)

12.Передаточное число привода

i_п=

13. По рассчитанному передаточному числу подобрать редуктор

и указать его параметры: тип, число оборотов ведущего вала, мощность, исполнение, передаточное число- i.

14. Действительная скорость движения ленты

v _д= v (м/с)

где i_п –расчетное передаточное число механизма;

i –табличное передаточное число редуктора.

Таблица 14 - Двухступенчатые редукторы

Передаточное число	10, 35	12, 64	14, 06
При числе оборотов ведущего вала
Обозначение редукторов
ЦШД-350 ЦШД-400 ЦШД-500 ЦШД-650 ЦШД-850 ЦШД-1000	Мощность в кВт
6, 6 12, 7 22, 2 52, 5 103, 0 173, 0	8, 8 17, 1 29, 4 69, 0 - -	13, 2 25, 8 43, 9 102, 0 - -	5, 4 10, 4 18, 3 42, 9 84, 5 145, 5	7, 2 14, 0 24, 2 57, 2 111, 0 -	10, 7 21, 0 36, 2 84, 0 - -	4, 9 9, 4 16, 4 38, 6 76, 0 130, 3	6, 5 12, 6 21, 8 51, 3 100, 0 -	9, 6 18, 8 32, 6 75, 3 - -
Передаточное число	15, 75	20, 49	23, 34
При числе оборотов ведущего вала
Обозначение редукторов
ЦШД-350 ЦШД-400 ЦШД-500 ЦШД-650 ЦШД-850 ЦШД-1000	Мощность в кВт
4, 3 8, 4 14, 6 34, 6 67, 6 16, 8	5, 8 11, 2 19, 5 45, 7 90, 0 158, 5	8, 6 16, 9 29, 0 68, 9 - -	3, 2 6, 1 10, 4 25, 0 48, 9 84, 6	4, 2 8, 1 13, 9 33, 4 65, 0 113, 0	6, 3 12, 2 21, 0 49, 6 - -	2, 8 5, 4 9, 4 22, 0 43, 0 74, 5	3, 7 7, 1 12, 2 29, 4 57, 5 99, 5	5, 5 10, 7 18, 4 43, 8 85, 0 -
Передаточное число	26, 01	31, 50	40, 17
При числе оборотов ведущего вала
Обозначение редукторов
ЦШД-350 ЦШД-400 ЦШД-500 ЦШД-650 ЦШД-850 ЦШД-1000	Мощность в кВт
2, 4 4, 6 8, 7 19, 0 37, 4 64, 5	3, 2 6, 2 10, 6 25, 5 49, 7 86, 0	4, 8 9, 3 16, 0 37, 9 73, 6 -	2, 1 4, 0 6, 8 16, 3 31, 8 55, 0	2, 7 5, 3 9, 1 21, 8 42, 5 73, 5	4, 1 7, 9 13, 6 32, 4 62, 8 109, 0	1, 5 2, 8 4, 9 11, 8 22, 9 39, 8	2, 0 3, 8 6, 5 15, 7 30, 5 52, 8	2, 9 5, 7 9, 8 23, 2 45, 7 78, 5

 

Вывод: в данной практической работе были произведены расчёты параметров ленточного конвейера

Литература

1.Зенков Р.Л. стр 100-110

2.Конспект лекций.

Контрольные вопросы

 

1. Классификация конвейеров

2. Основные узлы ленточного конвейера

3.Основные элементы конвейера