Силовой расчет

4.1 Определение сил сопротивления движению тягового элемента на прямолинейных участках конвейера (выполнить эскиз горизонтального участка рабочей ветви конвейера и показать распределение сил)

 

ПРОДОЛЬНЫЙ ЦЕПНОЙ КОНВЙЕР

Для рабочей ветви , Н,

где g – ускорение сободного падения, м/с, g = 9,81;

m _гр – погонная масса груза, кг/м, m _гр = Q _м/3600 υ;_ц;

υ;_ц – скорость движения цепи, м/с;

m _ц – погонная масса цепи, кг/м;

m _пог.т – погонная масса траверсы, кг/м, m _пог.т = m _т/ L _o;

L _тр – длина транспортировки груза, м (рисунок);

H _тр – высота транспортировки груза, м (рисунок);

С _ск – коэффициент трения скольжения траверс по направляющим: С _ск= 0,24…0,26.

Для холостой ветви , Н.

 

 

ПОПЕРЕЧНЫЙ ЦЕПНОЙ КОНВЙЕР

Для рабочей ветви , Н,

где g – ускорение сободного падения, м/с, g = 9,81;

m _гр – погонная масса груза, кг/м, m _гр = Q _м/3600 z _ц υ;_ц;

υ;_ц – скорость движения цепи, м/с;

m _ц – погонная масса цепей, кг/м;

m _пог.уп – погонная масса траверсы, кг/м, m _пог.уп = z _ц m _уп/ L _o;

z _ц – количество цепей на которые опирается груз, шт.;

L _тр – длина транспортировки груза, м (рисунок);

H _тр – высота транспортировки груза, м (рисунок);

С _ск1 – коэффициент трения скольжения груза по направляющим:по деревянным направляющим С _ск1 = 0,50…0,60; по металлическим направляющим С _ск1 = 0,35…0,40;

С _ск2 – коэффициент трения скольжения цепи по направляющим: С _ск2 = 0,24…0,26.

Для холостой ветви , Н.

 

 

СКРЕБКОВЫЙ ЦЕПНОЙ КОНВЙЕР

Для рабочей ветви , Н,

где g – ускорение сободного падения, м/с, g = 9,81;

m _гр – погонная масса груза, кг/м, m _гр = Q _м/3600 υ;_ц;

υ;_ц – скорость движения цепи, м/с;

m _ц – погонная масса цепей, кг/м;

m _{пог.скр} – погонная масса скребков, кг/м, m _{пог.скр} = m _скр/ L _o;

L _тр – длина транспортировки груза, м (рисунок);

H _тр – высота транспортировки груза, м (рисунок);

С _ск1 – коэффициент трения между грузом и желобом: по деревянному желобу С _ск1 = =0,50…0,60; по металлическому желобу С _ск1 = 0,35…0,40;

С _ск2 – коэффициент трения между скребком и желобом (направляющими);

k – коэффициент защемления груза (учитывает сопротивления из-за попадания груза между скребками и стенками желоба, k = 1,5.

Для холостой ветви , Н.

ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР С ОПОРОЙ ЛЕНТЫ НА ПЛОСКОСТЬ

Для рабочей ветви: , Н,

где g – ускорение сободного падения, м/с, g = 9,81;

m _гр – погонная масса груза, кг/м, m _гр = Q _м/3600 υ;_л;

υ;_л – скорость движения ленты, м/с;

m _л – погонная масса ленты, кг/м (см.п. 1.2);

L _тр – длина транспортировки груза, м (рисунок);

H _тр – высота транспортировки груза, м (рисунок);

С _ск – коэффициент трения между лентой и опорной поверхностью: С _ск = 0,50…0,60.

Для холостой ветви , Н.

ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР С ОПОРОЙ ЛЕНТЫ НА РОЛИКОВУЮ ОПОРУ

Для рабочей ветви: , Н,

где g – ускорение сободного падения, м/с, g = 9,81;

m _гр – погонная масса груза, кг/м, m _гр = Q _м/3600 υ;_л;

υ;_ц – скорость движения ленты, м/с;

m _л – погонная масса ленты, кг/м, (см.п. 1.2);

m _р – погонная масса опорных роликов, кг/м;

L _тр – длина транспортировки груза, м (рисунок);

H _тр – высота транспортировки груза, м (рисунок);

С – коэффициент сопротивления движению ленты по роликам, таблица 3.

Для холостой ветви , Н,

 

 

4.2 Определение сил сопротивления движению тягового элемента на криволинейных участках конвейера

4.2.1 Силы натяжения ветвей конвейера в характерных точках

Характерные точки располагаются на границах криволинейных и прямолинейных участков тягового элемента рисунок 1. В точке А, силу натяжения тягового элемента называют первоначальным или монтажным и обозначают S ₀. Она создается натяжной станцией. Для конвейеров с зубчатым зацеплением S ₀ принимают в диапазоне 1500…2000 Н. Для конвейеров с фрикционным сцеплением (ленточных), S ₀ определяют из условия сцепления тягового элемента (ленты) с приводным элементом (приводным барабаном)

,

где С _р – коэффициент работоспособности привода: при работе на открытом воздухе С _р =2,7; при работе в неотапливаемом помещении С _р =1,15; при работе в отапливаемом помещении С _р =0,64 (для чугунных и стальных барабанов при угле охвата лентой барабана α; = 180^º).

Во время работы конвейера в точке В, сила натяжения тягового элемента S ₁ больше на величину силы сопротивления на холостой ветви P _х, так как эта сила дополнительно растягивает цепь (ленту)

, Н.

Огибая неприводную звездочку (барабан), тяговый элемент испытывает дополнительное натяжение из-за сил P _ж и F _ц (см.п. 4.2.3). В совокупности эти силы увеличивают S ₁ в точке С в среднем на 10%

, Н.

Самая большая сила натяжения в точке D, так как по всей длине рабочей ветви конвейера действует сила P _р, значительно увеличивающая натяжение тягового элемента

, Н.

 

4.2.2 Проверка тягового элемента на прочность

,

где k – запас прочности, k = 6…10;

S – наибольшая растягивающая сила действующая на тяговый элемент, Н;

P _разр. – прочность тягового элемента (разрушающая нагрузка), Н;

Если условие прочности выполняется, то переходим к следующему этапу расчета. Если условие не выполняется, необходимо подобрать другой тяговый элемент, повторно рассчитать S и еще раз проверить условие прочности.

4.2.3 Жесткость тягового элемента

ДЛЯ ЛЕНТЫ ДЛЯ ЦЕПИ

, Н, , Н,

	δ;л – толщина ленты, мм; r б – радиус начальной окружности барабана, см; B л – ширина ленты, см; σ;л – допускаемое напряжение на растяжение ленты, 80 Н/см2.
		d ш – диаметр цапфы шарнира цепи, мм; D о зв – диаметр звездочки, мм; С ш – коэффициент трения в шарнире цепи.

 

 

4.2.4 Сила трения в цапфах, приведенная по линии действия к тяговому элементу, определяется , Н

,

где С _ц – коэффициент трения в цапфе; d _ш – диаметр цапфы вала барабана (звездочки), мм; D _{б(о зв)} – диаметр барабана (звездочки), мм; α;_о – угол обхвата лентой (цепью) барабана (звездочки), град.

 

4.3 Окружное усилие на приводном валу определяется , Н

P _o – это сила, которую необходимо преодолевать, чтобы перемещать цепь (ленту) с грузом с заданной скоростью. (Выполнить эскиз конвейера с обозначением сил (S ₀, S ₁, S ₂, S) в характерных точках и эпюрой сил растяжения действующих на тяговый элемент)