Пример расчёта конвейера с погруженными скребками

Рассчитать конвейер с погруженными скребками. Исходные данные:

расчетная производительность Q_p = 40 т/ч;

род перемещаемого груза — пшеница с р_м=750 кг/м³.

Схема конвейера с необходимыми размерами приведена на рисунке a.

 

Рис. Расчетная схема конвейера с контурными скребками; (а) и диаграмма растягивающих усилий в тяговом элементе (б).

Принимаем h_cл/В_ж=1.

1. Используя уравнение (), определяем максимально возможное отношение

где f₀=tgφ; угол естественного откоса φ=34°; f=0,58 — коэффициент трения пшеницы о боковые поверхности желоба.

Принятое значение h_cл/В_ж=1. справедливо. Тогда, задавшись скоростью тягового элемента υ=0,15 м/с, из формулы (Q_p=3,6*F*р_м*υ*К₁*К₂*К₃) имеем

Округляем полученное значение В_ж до величины 380 мм. Тогда h_сл=380 мм. Уточняем скорость тягового элемента, используя формулу (Q_p=3,6*F*р_м*υ*К₁*К₂*К₃)

2. Определяем массу 1 м движущихся частей конвейера и груза. Массу 1 м тягового элемента со скребками ориентировочно принимаем q_k=16 кг/м исходя из того, что конвейер одноцепной и будет использована пластинчатая роликовая цепь с t_ц=160 мм. Масса груза, находящегося на 1 м длины конвейера, будет
q=Q_p/(3,6*υ)=40/(3,6*0,147)=75,6 кг/м

3. Выполняем тяговый расчет конвейера. Минимальное натяжение будет в точке 1 трассы (см. рис. б). Принимаем его равным 1000 Н. Натяжения в остальных характерных точках будут:
S₂=S₁+W_1-2=S₁+g*q_k*ω*L=1000+9,81*16*0,25*40=2570 H;
S₃=ξ*S₂=1,06*2570=2724 H;
S₄=S₃+W_3-4=S₃+g*q_k*ω*L+g*p_м*h²_сл*f*tg²(45°+φ/2)*L+g*q*f*L =
2724+9,81*16*0,25*40+9,81*750*0,38²*0,28*0,58*40+75,6*9,81*0,58*40 = 28449 H.
При определении натяжений принято, что коэффициент сопротивления ω=0,25 и численно равен коэффициенту трения цепи о направляющие, коэффициент трения груза о стенки желоба f=0,58. Расчет сопротивлений на участке 3—4 выполнен с учетом сил трения груза о стенки желоба, которые определены по выражению ().

4. Определив S_max=S₄ находим разрывное усилие, приняв коэффициент запаса-прочности n_ц=9:
S_paз≥n_цS_max=9*28449=256041 Н.
Из-за незначительной скорости тягового элемента добавочную динамическую нагрузку на цепь не учитываем. По разрывному усилию подбираем цепь (М315-1-160-1 ГОСТ 588—81) с d_ц=25 мм, t_ц=160 мм и массой 1 м q_ц=15,6 кг. Величина S_раз=320000 Н подобранной цепи больше рассчитанной. Так как масса 1 м цепи с учетом массы скребков не намного отличается от предварительно выбранной, то пересчета натяжений не делаем.

5. Находим тяговое усилие
Р=ξ(S₄—S₁)=1,06(28449—1000)=29096 Н.

6. Мощность на привод конвейера при КПД передаточного механизма η=0,8 будет (см. формулу)
N = 29096*0,147/(1000*0,8) = 5,35 кВт.
По каталогу подбираем электродвигатель 4А132М6УЗ с N_д=7,5 кВт, n_д=970 об/мин.