Пример расчета скребкового конвейера

Расчет скребковых конвейеров

Производительность скребкового конвейера

где F – расчетная площадь сечения груза в желобе, м 2 (рис. 17);

ρ – плотность груза, т/м 3 ;

v – скорость трaнcпортирования, м/с;

ψ – коэффициент заполнения желоба, для легкосыпучих грузов ψ = 0,5–0,6, для плохосыпучих ψ = 0,7–0,8;

c_и – коэффициент использования объема желоба, который учитывает уменьшение объема груза перед скребком при увеличении угла наклона конвейера, определяется по табл. 4.

Площадь поперечного сечения желоба

где B_ж и h_ж – ширина и высота желоба, м.

Рис. 17. Схема расположения насыпного груза перед высокими сплошными скребками:

а – при трaнcпортировании легкосыпучего зернистого и пылевидного груза;

б –плохосыпучего кускового; в – на наклонном конвейере

Таблица 4. Значения коэффициента с_и

Высоту скребка принимают на 25–50 мм больше высоты желоба, скорость движения скребка 0,1–0,63 м/с. Ширина желоба

где k_ж= 2–4– коэффициент соотношения ширины и высоты желоба.

Полученную ширину желоба и шаг скребка проверяют по гранулометрическому составу груза по условию

где а – размер наибольшего куска груза; a_c≥1,5a(а_с – шаг скребка).

Для двухцепных конвейеров при сортированном грузе коэффициент Х_с= 3–4, при рядовом грузе Х_с= 2–2,5.

Для одноцепных конвейеров при сортированном грузе Х_с= 5–7,при рядовом грузе Х_с= 3-3,5.

Объем груза, находящегося в промежутке между скребками, зависит от хаpaктеристики груза и скорости движения скребков.

Фактическая производительность конвейера

где k_г – коэффициент, учитывающий гранулометрический состав груза (для пылевидных грузов k_г= 0,8; для кусковых и зернистых k_г = 0,9);

m_г – масса порции груза перед скребком, кг.

Тяговый расчет скребкового конвейера.

Сопротивление движению груза и ходовой части на рабочей ветви

где S_n и S_n-1 – натяжениецепи в конце и начале прямолинейного участка, Н;

ω и ω_Г – коэффициенты сопротивления движению ходовой части и груза;

qи q_г – линейные силы тяжести ходовой части и груза, Н/м.

Сопротивление перемещению груза на наклонном участке

где ω_Г – коэффициент сопротивления движению груза по желобу;

β – угол наклона конвейера.

Сопротивление перемещению груза на горизонтальном участке (рис.18)

Необходимое первоначальное натяжение тягового элемента

где ε – угол отклонения звена цепи, к которому прикреплен скребок;

t – шаг звена цепи, м.

Рис. 18. Схема сил, действующих на скребок

Подробный тяговый расчет производится методом обхода по контуру, начиная с точки минимального натяжения цепи S_min = 10–50 кН, которое выбирается в зависимости от длины и производительности конвейеров (рис. 19). У горизонтальных конвейеров S_min (точка 1) находится в точке сбегания цепи с приводной звездочки. У наклонных и наклонно-горизонтальных конвейеров S_min может находиться в точках 1 и 2 в зависимости от соотношения L_г,𝜔и H (𝜔 – коэффициент сопротивления движению опopных элементов тяговой цепи; 𝜔= 0,1–0,13 – для цепей с ходовыми катками, 𝜔= 0,25 – для цепей без катков).

Для комбинированных конвейеров с горизонтальным хвостовым участком трассы S_min находится в точке 1 при >Hи в точке 2 при H, то S_min находится в точке 1; если L_Г

188.64.169.166 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

РАСЧЕТ СКРЕБКОВЫХ КОНВЕЙЕРОВ

Расчет скребковых конвейеров состоит в определении размеров поперечного сечения желоба, усилий в отдельных хаpaктерных точках тяговой цепи методом обхода по контуру (см. параграф 5.2), проверке цепи на прочность, определении нагрузки на натяжное, устройство и его выборе, подборе двигателя и привода. Расчет производится так же, как и для пластинчатых конвейеров (см. гл. 8).

Производительность (т/ч) скребкового конвейера со сплошными высокими скребками

где k — коэффициент: k = В_ж/ h _ж = 2. 4; В_ж и h _ж — рабочие ширина и высота желоба, м; y — коэффициент заполнения желоба: для легкосыпучих мелких грузов y = 0,5. 0,6, для плохосыпучих кусковых грузов y = 0,7. 0,8; k _b — коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера (табл. 9.4); r—насыпная плотность груза, т/м 3 ; u — скорость трaнcпортирования, м/с (обычно u = 0,1. 0,63 м/с). Рабочая высота желоба (высота слоя груза) (м)

Конструктивная высота скребка принимается на 25. 50 мм больше, чем рабочая высота желоба.

Полученные расчетом размеры скребка следует согласовать с данными табл. 9.2. Ширина желоба В_ж и шаг скребков t_c должны быть проверены исходя из заданного наибольшего размера типичного куска груза a’ [см (4.2). (4.4) и табл. 4.2]. Рекомендуется принимать

Коэффициент k _с принимают равным: для двухцепных конвейеров при сортированном грузе 3. 4; рядовом грузе —2. 2,5; для одноцепных конвейеров соответственно 5. 7 и 3. 3,5.

Табл. 9.4.Средние значения коэффициента k _b

Для конвейеров со сплошными низкими скребками производительность (т/ч)

где y = 0,8. 0,85; k _b = 0,8. 0,9 (k _b вводится только для пологонаклонных конвейеров; для горизонтальных k _b = 1).

Ширина желоба (м)

Размеры желоба и скребка должны быть согласованы с данными табл. 9.3.

Производительность трубчатого конвейера определяется по формуле (5.13), в которой А = y, где D — внутренний диаметр трубы, м; y = 0,8. 0,9 — коэффициент заполнения сечения. Скорость движения скребков принимают 0,1. 0,4 м/с.

Читать еще:  Что нужно для столярки

При тяговом расчете скребковых конвейеров учитывается, что их тяговые элементы и груз перемещаются с различным сопротивлением движению. Общее сопротивление движению загруженной ветви

где q, q_ц — соответственно погонная масса груза и цепи, кг/м; w_г, w_ц — соответственно коэффициенты сопротивления движению груза и цепи (табл. 9.5); L_г — длина горизонтальной проекции конвейера, м; Н — высота подъема груза, м. Знак плюс принимается при движении груза вверх, знак минус — при движении груза вниз.

Погонная масса груза g в скребковых конвейерах определяется из формулы (5.12). Погонная масса ходовой части конвейера (цепей и скребков) q_ц определяется по данным завода-изготовителя. Для конвейеров с высокими скребками q_ц = k_цq, где k_ц — эмпирический коэффициент: k_ц = 0,5. 0,6 — для одноцепных конвейеров, k_ц = 0,6. 0,8 — для двухцепных. Для конвейеров с низкими скребками q_ц (кг/м):

где b_ц — ширина цепного звена, м; L_г — длина горизонтальной проекции конвейера, м; Н_общ — общая высота подъема груза, м. Для трубчатых конвейеров при определении q_ц можно пользоваться длимыми табл. 9.1.

Минимальное натяжение цепи (Н) в конвейерах с высокими скребками должно быть проверено по условию устойчивости скребка:

где F_c — сопротивление перемещению порции груза между скребками, F_c = qt_сg (w_гcos b+ sin b); t_с — шаг скребков, м; b — угол наклона конвейера, град; t_ц — шаг цепи, м.

Табл. 9.5. Коэффициенты сопротивления движению в скребковых конвейерах

Расчет скребкового конвейера (стр. 1 из 2)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева»

Дисциплина: Автоматизация производственных процессов в машиностроении

Выполнил: студент гр. ТТ-81

Задание: рассчитать скребковый конвейер для выгрузки чугунной стружки из цехового сборника с насыпной массой

Выбираем конвейер с высокими сплошными скребками.

Рабочая высота желоба:

Требуемая ширина желоба

Ориентируясь на данные таблицы 9.2 книги Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-трaнcпортных машин – 1983 (далее расчет будет вестись именно по данной литературе), примем высоту скребка равной 100 мм, ширину 200 мм. Соответствующий конвейер имеет шаг скребков

Производительность этого конвейера:

По рекомендации параграфа 9.2, зазор между скребками и желобом должен быть равным 5…15 мм с каждой стороны. Приняв его равным 5 мм, получим окончательную ширину желоба

Проверим размеры желоба:

Определяем погонную массу груза

Для выполнения тягового расчета разобьем конвейер на отдельные участки и определим натяжение в отдельных точках цепи методом обхода по контуру.

Минимальное натяжение тяговой цепи в точке 1 примем равным

Предварительно выберем в качестве тягового органа одну роликовую цепь типа 2 (с ребордами на катках) по ГОСТ 588-81 (M20) с шагом

Рисунок 1. Схема скребкового конвейера.

Коэффициент трения рядовой чугунной стружки

Длина горизонтальной проекции конвейера:

Высота подъема груза:

Сопротивление на прямолинейном участке конвейера получим из формулы:

Поскольку холостая ветвь движется вниз, перед вторым слагаемым этой формулы должен быть знак «минус»:

Натяжение цепи в точке 2:

Сопротивление на участке 2 (на звездочке):

Натяжение цепи в точке 3:

Натяжение цепи в точке 4:

Натяжение цепи в набегающей на приводную звездочку тяговой цепи с учетом сопротивлений на поворотном пункте 4 (на приводной звездочке):

Тяговая сила конвейера:

Необходимая мощность двигателя конвейера:

Из таблицы III.3.2 выбираем двигатель 4AP160S8Y3 с повышенным пусковым моментом мощностью 7 кВт и частотой вращения 730 мин -1 .

Частота вращения приводного вала конвейера:

где t – шаг тяговой цепи;

z– число зубьев звездочки, z=6.

Требуемое передаточное число привода:

Расчетная мощность на быстроходном валу редуктора:

Из каталога торгово-производственной компании «Редуктор» выбираю цилиндрический трехступенчатый редуктор 1Ц2У100 с передаточным отношением 8 и номинальным крутящим моментом 1250

Пересчитаем частоту вращения приводного вала:

Для выбора муфты для соединения двигателя и редуктора определяем номинальный крутящий момент двигателя

С учетом коэффициента кратности максимального момента двигателя принимаю расчетный момент муфты:

Предполагая, что для предотвращения обратного движения загруженной цепи нужен тормоз, предусматриваем втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом. Из таблицы III.5.9 выбираем муфту №1 с наибольшим передаваемым крутящим моментом

Средний пусковой момент двигателя:

0,85 2 – коэффициент, учитывающий возможность работы при падении напряжения в сети до 85% от номинального;

Коэффициент перегрузки тягового органа при пуске конвейера:

Расчет скребковых конвейеров

1 Назначение, условия и режим работы конвейера;

2 Схема трассы с основными размерами и указанием мест загрузки и разгрузки;

3 Хаpaктеристика трaнcпортируемых грузов.

4 Производительность Q.

1 Определение основных параметров

Рисунок 3 – Схема расположения насыпного груза перед высокими сплошными скребками

Площадь поперечного сечения желоба находится по заданной расчетной производительности с учетом заполнения желоба ψ трaнcпортируемым грузом Q = 3600Fρν = т/ч = 3600В_жh_ж ψ C3 ρν,

где F = В_жh_ж ψ C3 – расчетная площадь сечения груза в желобе, м 2 ;

В_ж – ширина желоба (рабочая), м;

hж – высота желоба (рабочая), м;

ψ – обобщенный коэффициент заполнения желоба, равный отношению объема груза на участке между скребками к геометрическому объему этого участка.

Читать еще:  Как делать кованые изделия

Значения ψ принимаются

для легкосыпучих мелких грузов 0,5 – 0,6

для плохосыпучих кусковатых 0,7 – 0,8

Для угольных конвейеров с низкими скребками ψ:

для мелкого угля ψ = 0,8 – 0,9

для крупного ψ = 1,0 – 1,2

С₃ – коэффициент, учитывающий уменьшение производительности конвейера, работающего под наклоном. Угол β зависит также от груза. С увеличением угла β значение С₃ уменьшается, С₃ w, где w – коэффициент сопротивления движению ходовой части.

Натяжение тягового элемента можно определять по формулам:

На рабочей ветви сопротивление движению груза и ходовой части рассчитывают отдельно по формуле

, (1)

где S_n и S_n–1 – натяжение цепи в конце и начале прямолинейного участка, Н;

W_n – сила сопротивления движению на прямолинейном участке, Н;

w и w_Г – коэффициенты сопротивления движению соответственно ходовой части и груза;

q и q_Г линейные силы тяжести соответственно ходовой части и груза, Н/м;

l – длина горизонтальной проекции участка, м;

h – высота участка, м;

«+» – при подъеме, «–» – при спуске;

w_Г – коэффициент сопротивления перемещению груза по желобу плоскими скребками. Он учитывает сопротивление от трения груза о дно и стенки желоба, и принимается:

w_Г = 0,7 – 1 – для крупного угля;

w_Г = 0,6 – 0,7 – для угольной мелочи и пыли;

где f – коэффициент трения груза по желобу;

w_Ц – коэффициент сопротивления движению цепи с ходовыми катками на подшипниках скольжения,

w_Ц = 0,1 – 0,13 (в зависимости от условий работы);

w_Ц = 0,25 – 0,4 – для цепей без катков, движущихся скольжением.

Определим линейную силу тяжести груза .

Линейную силу тяжести q (Н/м) ходовой части конвейера (цепей и скребков) определяют по каталогам заводов изготовителей, или по формуле

,

где К_С – эмпирический коэффициент;

К_С = 900 – 1200 для одноцепных;

К_С = 1500 – 2500 для двухцепных.

(большие цифры относятся к конвейерам с цепями повышенной прочности и к ящечным двухцепным конвейерам);

В – ширина скребка, м.

По Зенкину ,

где k = 0,5…0,6 – для одноцепных;

k = 0,5…0,6 – для двух цепных.

Первоначальное натяжение цепи S = S_min определяется из условий скребка

Сопротивление W движению порции груза, размещений перед скребком, по желобу стремится отклонить скребок и звено цепи на некоторый угол ε. Этому препятствует натяжение цепи S.

Рассмотрим условие равновесия сил, приложенных к скребку. Принимаем (для упрощения) натяжение в начале и конце звена цепи равным S и направленным одно параллельно другому, массу скребка не учитываем.

(3)

где h – высота приложения силы сопротивления движению груза, м, обычно h = h_C – для кусковых грузов,

h = 0,8 h_C – для зернистых грузов.

ε – угол отклонения звена цепи; для надежной работы ε

а) безвтулочные (безроликовые и роликовые);

б) втулочные (безроликовые и роликовые);

в) катковые (с гладкими катками и ребордами);

ПРИМЕР РАСЧЕТА СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА

Рассчитать скребковый конвейер (рис. 16.3) для трaнcпортирования каменного угля насыпной плотностью r = 0,8 т/м 3 на расстояние L = 60 м под углом 6° к горизонту. Производительность конвейера Q = 60 т/ч, максимальный размер кусков рядового (несортированного) груза a_max = 200 мм. Работа круглосуточная при постоянной нагрузке.

Выбираем конвейер с высокими сплошными скребками (см. параграф 9.2). При этом полагаем, что возможное крошение угля в процессе трaнcпортирования не снижает его качества.

В соответствии с пояснениями к формуле (9.1) примем: коэффициент k = 2, коэффициент заполнения желоба y = 0,7; скорость трaнcпортирования u = 0,5 м/с; коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера k₂ = 1 (табл. 9.4).

По формуле (9.2) найдем рабочую высоту желоба:

Требуемая ширина желоба В_ж = kh_ж = 2 × 0,172 = 0,345 м. Конструктивную высоту скребка h_с принимаем на 25 мм больше рабочей высоты желоба, т.е. h_с = 172 + 25 = 197 мм.

По рекомендациям параграфа 9.2 зазор между скребком и желобом, должен быть равным 5. 15 мм с каждой стороны. Приняв его равным 10 мм, получим окончательно ширину желоба В_ж = 400 + 2×10 = 420 мм.

Проверим размеры желоба при а‘ = a_max [см. (4.3)] по условию (9.3): В_ж = 420 > 2×200 = 400 мм, t_с = 500 > 1,5´200 = 300 мм.

Из формулы (5.12) определяем погонную массу груза: q = Q/(3,6u) = = 60/(3,6×0,5) = 33,33 кг/м.

Погонная масса q_ц ходовой части (цепей и скребков) двухцепного конвейера при k_ц = 0,7 [см. пояснения к формуле (9.6)] q_ц = 0,7×33,33 » 23,3 кг/м.

Для выполнения тягового расчета разобьем конвейер на отдельные участки (рис. 16.3) и определим натяжение в отдельных точках цепи методом обхода по контуру. Минимальное натяжение тяговой цепи в точке 1 примем равным F₁ = 3000 H (см. параграф 9.3). Предварительно выберем в качестве тягового органа две катковые цепи типа 4 (с ребордами на катках) по ГОСТ 588—81 (М224) с шагом t_ц = 250 мм, разрушающей нагрузкой 224 кН (цепь с таким шагом рекомендует и табл. 9.2 для выбранного нами конвейера).

Коэффициент трения [см. табл. 4.1 и (4.7)] рядового кускового каменного угля по стальному желобу f_д = 0,54. Из табл. 9.5 коэффициент сопротивления движению груза по желобу w_г = 1,1 f_д = 1,1 ´ 0,54 » 0,6, коэффициент сопротивления движению тяговой цепи с катками w_ц = 0,12.

Читать еще:  Как резать зеркало болгаркой

Длина горизонтальной проекции конвейера [см. (5.19)]

Высота подъема груза по формуле (5.20) Н г = 60 sin 6° = 6,27 м.

Сопротивление на прямолинейном загруженном участке конвейера согласно формуле (9.6)

Сопротивление на прямолинейном холостом участке конвейера получим из формулы (9.6) при q = 0. Поскольку холостая ветвь движется вниз, перед вторым слагаемым этой формулы должен быть знак «минус»:

F_1-2= q_цg (w_цL — Н x ) = 23,3 × 9,81 (0,12 × 59,67 — 6,27) = 203 Н.

Натяжение цепей в точке 2, согласно формуле (5.35), F₂= F₁ + F_1-2= 3000 + + 203 = 3203 Н.

Сопротивление на участке 2 (на звездочках) определим согласно формуле (5.26), приняв коэффициент k_п = 1,06: F_2-3 = F₂ (k_п — 1) = 3203 (1,06—1) = 192 Н.

Натяжение цепей в точке 3, согласно формуле (5.35), F₃ = F₂ + F_2-3 = 3203 + + 192 = 3395 Н.

Натяжение цепей в точке 4 F₄ = F₃ + F_3-4= 3395 +16 826 = 20 220 Н.

Натяжение в набегающих на приводные звездочки тяговых цепях с учетом сопротивлений на поворотном пункте 4 (на приводных звездочках) F_наб = F₄ + + F₄ (k_п — 1) = k_пF₄ = 1,06 × 20 220 = 21 433 Н.

Тяговая сила конвейера по формуле (5.37) F = 21 433 — 3000 = 18 433 Н.

Необходимая мощность двигателя конвейера по формуле (5.38) Р = 18 433 × 0,5 / (10 3 × 0,96) = 9,6 кВт. Здесь КПД привода конвейера (см. табл. 5.1) h = 0,96.

Из табл. Ш.3.2 выбираем двигатель 4АР16ОМ8УЗ с повышенным пусковым моментом мощностью 11 кВт и частотой вращения n = 730 мин -1 .

Частота вращения приводного вала конвейера по формуле (8.15) n_п.в = 60×0,5/(7×0,25) = 17,14 мин -1 .

Здесь принято число зубьев звездочки z = 7 (см. табл. 8.2).

Требуемое передаточное число привода [см. (6.23)] и = 730/17,14 = 42,59.

Согласно пояснениям к формуле (1.101), расчетная мощность на быстроходном валу редуктора для машин непрерывного действия принимается равной наибольшей статической мощности: Р_р = Р = 9,6 кВт.

Из табл. III.4.2 выбираем редуктор типа Ц2-400 с передаточным числом и_р = 41,34, с мощностью на быстроходном валу при тяжелом режиме работы 11,1 кВт.

Проверка двигателя на достаточность пускового момента и определение коэффициента перегрузки тягового органа при пуске конвейера выполняется аналогично расчету, изложенному в параграфе 16.1.

Дата добавления: 2017-09-01 ; просмотров: 4271 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Расчет скребкового конвейера (стр. 1 из 2)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева»

Дисциплина: Автоматизация производственных процессов в машиностроении

Выполнил: студент гр. ТТ-81

Задание: рассчитать скребковый конвейер для выгрузки чугунной стружки из цехового сборника с насыпной массой

Выбираем конвейер с высокими сплошными скребками.

Рабочая высота желоба:

Требуемая ширина желоба

Ориентируясь на данные таблицы 9.2 книги Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-трaнcпортных машин – 1983 (далее расчет будет вестись именно по данной литературе), примем высоту скребка равной 100 мм, ширину 200 мм. Соответствующий конвейер имеет шаг скребков

Производительность этого конвейера:

По рекомендации параграфа 9.2, зазор между скребками и желобом должен быть равным 5…15 мм с каждой стороны. Приняв его равным 5 мм, получим окончательную ширину желоба

Проверим размеры желоба:

Определяем погонную массу груза

Для выполнения тягового расчета разобьем конвейер на отдельные участки и определим натяжение в отдельных точках цепи методом обхода по контуру.

Минимальное натяжение тяговой цепи в точке 1 примем равным

Предварительно выберем в качестве тягового органа одну роликовую цепь типа 2 (с ребордами на катках) по ГОСТ 588-81 (M20) с шагом

Рисунок 1. Схема скребкового конвейера.

Коэффициент трения рядовой чугунной стружки

Длина горизонтальной проекции конвейера:

Высота подъема груза:

Сопротивление на прямолинейном участке конвейера получим из формулы:

Поскольку холостая ветвь движется вниз, перед вторым слагаемым этой формулы должен быть знак «минус»:

Натяжение цепи в точке 2:

Сопротивление на участке 2 (на звездочке):

Натяжение цепи в точке 3:

Натяжение цепи в точке 4:

Натяжение цепи в набегающей на приводную звездочку тяговой цепи с учетом сопротивлений на поворотном пункте 4 (на приводной звездочке):

Тяговая сила конвейера:

Необходимая мощность двигателя конвейера:

Из таблицы III.3.2 выбираем двигатель 4AP160S8Y3 с повышенным пусковым моментом мощностью 7 кВт и частотой вращения 730 мин -1 .

Частота вращения приводного вала конвейера:

где t – шаг тяговой цепи;

z– число зубьев звездочки, z=6.

Требуемое передаточное число привода:

Расчетная мощность на быстроходном валу редуктора:

Из каталога торгово-производственной компании «Редуктор» выбираю цилиндрический трехступенчатый редуктор 1Ц2У100 с передаточным отношением 8 и номинальным крутящим моментом 1250

Пересчитаем частоту вращения приводного вала:

Для выбора муфты для соединения двигателя и редуктора определяем номинальный крутящий момент двигателя

С учетом коэффициента кратности максимального момента двигателя принимаю расчетный момент муфты:

Предполагая, что для предотвращения обратного движения загруженной цепи нужен тормоз, предусматриваем втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом. Из таблицы III.5.9 выбираем муфту №1 с наибольшим передаваемым крутящим моментом

Средний пусковой момент двигателя:

0,85 2 – коэффициент, учитывающий возможность работы при падении напряжения в сети до 85% от номинального;

Коэффициент перегрузки тягового органа при пуске конвейера: