Реферат на тему: Ленточные конвейеры являются иболее распространенным типом транспортирующих машин непрерывного

Введение

Ленточные конвейеры являются наиболее распространенным типом транспортирующих машин непрерывного действия во всех отраслях промышленности. Они используются в горнодобывающей промышленности - для транспортирования руд полезных ископаемых и угля при открытой разработке, в металлургии - для подачи земли и топлива, на предприятиях с поточным производством - для транспортирования заготовок между рабочими местами.

Ленточный конвейер состоит из следующих элементов: замкнутой (бесконечной) гибкой ленты, хвостового натяжного и переднего приводного барабанов, рабочих роликов, которые поддерживают верхнюю (рабочую) ветвь ленты и формируют ее профиль (прямой или желобчатый), нижних нерабочих роликов, которые поддерживают нижнюю (нерабочую) ветвь ленты, роликовой батареи, загрузочного устройства, разгрузочной воронки, очистного устройства; привода, натяжного устройства, станины.

Основными достоинствами ленточных конвейеров являются: простота конструкции, надежность в работе, удобство технического обслуживания и ремонта, сравнительно небольшая масса, возможность перемещения грузов при значительных углах наклона и их разгрузки в любом месте трассы конвейера, непрерывность транспортировки при высокой степени автоматизации.

К недостаткам ленточных конвейеров можно отнести относительно высокую стоимость и малую долговечность ленты, невозможность эксплуатации при высокой температуре, сложность транспортирования грузов с острыми кромками.

Конвейеры разделяются на стационарные, передвижные и переносные. На металлургических предприятиях наиболее распространены стационарные конвейеры. Передвижные конвейеры применяются для подачи грузов в несколько пунктов, как правило, расположенных вдоль определенной линии (отсеки бункера, загрузочные воронки технологического оборудования и др.).

1. Расчет параметров ленточного конвейера

Схема конвейера представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема ленточного конвейера

Определяем параметры ленты. Угол естественного откоса:

Далее находим угол естественного откоса в движении:

φд = φ . 0,7 = 37 . 0,7 = 260

Максимальный угол подъема конвейера определим по формуле:

Длина участка, на котором происходит подъем:

l3 = h / tg(βmax) = 8 / tg(17) = 25 м

где h = 8 м - высота подъема ленты конвейера;

Ширина ленты рассчитывается по формуле:

Где V - скорость движения ленты, которая равна окружной скорости барабана.

Для конвейера выбираем желобчатые трёхроликовые опоры с наиболее распространенным значением угла наклона боковых роликов γ = 30 град, для которых коэффициент площади поперечного сечения груза на ленте равен Kпл = 0,153 , а коэффициент уменьшения сечения груза на наклонном конвейере Кβ = 0,97.

Из стандартного ряда выбираем ширину ленты В = 2000 мм

Выбираем ленту ТА-200-2 ГОСТ 20-85, для которой:

Прочность ткани: σр = 200 Н/мм;

Количество прокладок: z = 5;

Толщина ленты: h0 = 1,4;

Толщина обкладок: h1 = 3; h2 = 1

Далее определяем линейные сил тяжести элементов конвейера. Линейная сила тяжести ленты:

qл = 0,011(z. h0 + h1 + h2) В = 0,011(5. 1,4 + 3 + 1)2000 = 242 Н/м

Стандартные линейные силы тяжести вращающихся частей роликоопор на рабочей и холостой ветвях:

qpp = 625 Н/м

qpx = 285 Н/м

Расстояние между роликоопорами на верхней (рабочей) ветви

lpр = 1,3 м

на нижней (холостой) ветви принимаем

lрх = 2. lpр = 2. 1,3 = 2,6 м

Линейная сила тяжести транспортируемого груза:

qг = g. ПМ / (3,6. V) = 9,81 . 380/(3,6. 0,4) = 414 Н/м.

Далее проводим тяговый расчет конвейера.

F24 = Ft = 6500 Н = 6,5 кН

F1 = F24 / 1,89 = 6,5 / 1,89 = 3,43 кН

Определяем тяговое усилие в местах контакта ленты с опорами и барабанами. Для этого расставим на схеме конвейера точки входа и выхода ленты на опорах и барабане, таким образом, получаем 24 точки. В каждой точке рассчитываем тяговое усилие, при этом следует учесть, что усилие будет возрастать, так как увеличивается трение между лентой и грузом. Результаты расчета внесем в таблицу 1.

Таблица 1 - Расчет тяговых усилий

Номер

точки

Формулы для вычисления натяжений Fj

в характерных точках

Значение

Fj, кН

В общем виде

С числовыми коэффициентами

F1 = Fсб

F3 = (1 + wбо)F2

F4 = F3 + (qл + qрх)(l5)w

F5 = (1 + wбо)F4

F7 = (1 + wбо)F6

F9 = (1 + wбн) F8

F10 = F9 + (qл + qрх)l4w

F11 = (1 + wбн) F10

F12 = F11 + (qл + qрх)l3w-(qл) h

F13 = (1 + wбн) F12

F14 = F13+( qл+qрx)l2w

F15 = (1 + wрб) F14

F17 = (1 + wрб) F16

F18 = F17 + (qл + qрр)l1w + qг.hв

F19= F18 + (qг +qл + qрр)(l2- l1)w

F20 = (1 + wбо).F19

F21 = F20 + (qг +qл + qрр)l3w + (qг+qл).h

F22 = (1 + wбо).F21

F23 = F22 +(qг+qл +qрр)(l5+l4-l6)w+ 2,9.qг.h.В

F24 = F23 + (qл + qрр)(l6)w

Далее рассчитаем основные размеры барабанов.

Диаметры приводного Dбп, натяжного Dбн и отклоняющего Dбо барабанов:

Dбп = 400 мм

Dбн = 0,7Dбп = 0,7400 = 280 мм

Dбо = 0,5Dбп = 0,5400 = 200 мм

Находим длину барабана:

Lб = В + 100 = 2000 + 100 = 2100 мм.

Определяем радиусы закругления трассы у роликовых батарей:

- на вогнутом участке

rвог > F19/(qг + qл) = 5310 / (414 + 242) = 8,09 м

- на выпуклом участке

rвып > 12B = 122 = 24 м

Определяем тип натяжного устройства. Усилие Fнат и ход Sнат натяжного устройства

Fнат = F6 + F7 = 3,64 + 3,85 = 7,5 кН

Sнат = 0,025L гор = 0,025.54 = 1,35 м,

где Lгор - длина горизонтальной проекции расстояния между осями концевых барабанов.

Lгор = l2 + l3 + l4 + l5 =19 + 25 + 6 + 4 = 62 м

Длина участков конвейера примем равными:

l2 = 19 м

l3 = 25 м

l4 = 6 м

l5 = 4 м

Учитывая значительную величину хода, принимаем к установке натяжное устройство грузового типа.

2. Выбор двигателя и редуктора

Определяем мощность на исполнительном механизме.

Р исп.мех.= Fб . Dб . nб / 2 . 9550, кВт

где

Fб - окружная сила на барабане, кН

Dб - Диаметр барабана, мм

nб - чистота вращения вала барабана, об/мин

Р исп.мех.= 6,5 . 400 . 19 / 2 . 9550.= 2,6 кВт

Чистота вращения вала барабана находиться по формуле

nб = 6.104 . Vб / π . Dб,

где

Vб - скорость вращения барабана, м/с

nб = 6.104 . 0,4 / 3,14 . 400 = 19 об/мин

Определяем КПД привода.

Общий КПД привода находим по формуле:

ηобщ. = ηмуфты * ηред. * ηрем,

где

ηред - КПД редуктора;

ηмуфты = 0,99 - КПД муфты;

ηцеп = 0,95 - КПД клиноременной передачи.

В качестве муфты выбираем муфту зубчатую, тогда:

ηобщ. = 0,99 * 0,96 * 0,95 = 0,903

КПД редуктора определяем по формуле

ηред. = ηззп * η2пп

где

ηззп = 0,98 - КПД закрытой зубчатой передачи;

ηпп = 0,99 - КПД подшипникового узла;

ηред. = 0,98 * 0,992 = 0,96

Определяем потребную мощность электродвигателя.

Рпотр. = Рисп.мех. / ηобщ, кВт

Рпотр. = 2,6 / 0,903 = 2,87 кВт

Выбираем стандартный двигатель по мощности.

Двигатель поставляется в соответствии со стандартным рядом значений мощности (кВт), который представлен ниже.

Наиболее близкими значениями к расчетному являются двигатели с мощностью 3 кВт.

На основании полученных расчетных данных выбираем двигатель со следующими характеристиками:

- Число оборотов: 750 об/мин;

- мощность: 3 кВт.

- Марка двигателя: АИР112МВ8.

Таким образом выбираем двигатель АИР112МВ8.

Рассчитываем передаточное число редуктора.

Определяем передаточное число механизма:

Uобщ. = nэл. дв. / nб = 750 / 19 = 39,25

Затем определяем передаточное число редуктора:

Uред. = Uобщ. / Uкрп = 39,25 / 4 = 9,81

Значения передаточного числа червячного редуктора стандартизованы, и поэтому приравниваем полученное (расчётное) значение к ближайшему стандартному значению.

Из стандартного ряда чисел наиболее близким является - 10.

Находим основные характеристики редуктора.

Число оборотов двигателя:

n1 = nэл. дв. = 750 об/мин

Число оборотов быстроходного вала редуктора:

n2 = n1 / Uрем = 750 / 4 = 187,5 об/мин

Число оборотов на тихоходном вале

n3 = nб = 19 об/мин

Мощность двигателя:

Р1 = Рдв = 2,87 кВт

Мощность на шестерне:

Р2 = Р1* ηрем * ηмуфты = 2,87 * 0,95 * 0,99 = 2,7 кВт

Мощность на колесе

Р3 = Рисп.мех. 2,6 кВт

Крутящий момент двигателя:

Т2 = 9550 * (Р1 / n1) = 9550 * (2,87 / 750) = 28,2 Нм

Крутящий момент на шестерни:

Т2 = 9550 * (Р2 / n2) = 9550 * (2,7 / 187,5) = 137,9 Нм

Крутящий момент на колесе:

Т3 = 9550 * (Р3 / n3) = 9550 * (2,6 / 619) = 1324,8 Нм

Далее определим межосевое расстояние червячного редуктора. Для этого рассчитаем скорость скольжения червяка:

Тогда коэффициент износа материала колеса будет равен

Сv = 1,11

Соответственно, выбираем для колеса материал БрА9Ж3Л, с пределом прочности 500 МПа.

Рассчитаем количество циклов нагружения зубьев червячного колеса:

Определим коэффициент долговечности

Теперь рассчитаем допускаемое напряжение

[σ]Н = KHL * Сv * 0,75 * σВ = 0,96 * 1,11 * 0,75 * 500 = 400 МПа

Тогда межосевое расстояние определим по формуле

Из стандартного ряда выбираем ближайшее значение:

аw = 100 мм

По полученным расчетам выбираем червячный редуктор РЧУ-100.

3. Расчет ременной передачи

Диаметр ведущего шкива принимаем равным 100 мм.

Диаметр ведомого шкива найдем по формуле:

d2= uрп * d1 * (1 - е) = 4 * 100 * (1 - 0,01) = 396 мм

где е - коэффициент скольжения.

Толщина ремня равна 12 мм.

Рассчитаем межосевое расстояние ременной передачи по формуле:

а = 1,5 * (d1 + d2) = 1,5 * (100 + 396) = 744 мм

Определим длину ремня:

По стандартному ряду выберем длину ремня равную 2500 мм.

Угол обхвата ремня найдем по формуле:

Рассчитаем скорость движения ремня, при этом скорость ремня должна быть меньше 35 м/с:

Рассчитанная скорость ремня не превышает допустимого значения.

Окружная скорость, передаваемая ремнем

Допускаемая удельная окружная сила будет равна:

[кt] = [к0] * Ср* Са* Сv* Со* Сl * Сd* Сz = 0,9 * 1*0,91*1,03*0,9*0,95*1,2*0,95 = 0,822

где [к0] - допускаемая приведенная окружная сила;

Ср, Са, Сv, Со, Сl, Сd, Сz - коэффициенты, характеризующие работу передачи.

Ширина ремня:

4. Выбор и расчет муфт

Для соединения вала редуктора с валом исполнительного механизма используем упругую втулочно-пальцевую муфту (МУВП), типоразмер которой выбираем по величине наибольшего диаметра соединяемых валов с учетом ограничения

Ткр < [Ткр],

где Ткр - крутящий момент на валу;

[Ткр] - табличное значение крутящего момента для выбранной муфты.

В нашем случае при диаметре d = 40 мм выбираем по ГОСТ 21424-93 муфту МУВП

[Ткр] = 1600 Нм > Ткр = 1324 Нм

Поскольку в данном случае применяется стандартная муфта, проверку на смятие ее упругого элемента и пальцев на изгиб не производим.

Оглавление

- Введение

- Выводы

- Список литературы

- Приложение

Заключение

В соответствии с техническим заданием на курсовой проект по теме "Проектирование привода ленточного конвейера" выполнен следующий объем расчетно-графических работ.

В результате расчета основных параметров ленты была выбрана лента конвейера.

Были определены силовые параметры ленточного конвейера..

По критерию минимального допустимого значению натяжения рабочей ветви ленты.

Были уточнены параметры ленты. Из проектного расчета барабанов и роликов конвейера по давлению на поверхности приводного барабана определены их размеры. По силовым параметрам подобрано натяжное устройство. По результатам кинематического и силового расчета обоснован выбор электродвигателя и редуктора привода ленточного конвейера. Подобраны стандартные приводные муфты.

Список литературы

1. Додонов Б.П., Лифанов В.А. Грузоподьемные и транспортные устройства, 1990 г.

2. Кружков В.А. Металлургические подъемно-транспортные машины, 1989г.

3. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины, 1985г.

4. Иванов С.В., Чиченев Н.А. Металлургические подъемно-транспортные машины, 2001г.

5. Учаев П.Н. Валы и оси. Подшипники. Муфты приводов с задачами и примерами расчётов/ Под ред.Учаева П.Н.-Старый Осокл: "ТНТ",2009г-120с.-л.-УМО.

6. Шейблинт А.Е. Курсовое проектирование деталей машин - М.: Высш. шк., 1991 - 432 с.

7. Гуревич Ю.Е. Детали машин и основы конструирования: учебник для студ.учреждений высш.проф.образования/Ю.Е. Гуревич, М.Г.Косов, А.Г.Схиртладзе.-М.: Изд.центр "Академия", 2012 г-592с.-УМО.

8. Детали машин и основы конструирования: учебник С.М. Горбатюк {и др.}, под ред. С.М. Горбатюка.-М.: Издательский Дом МИСИС, 2014.-377с.

9. Анурьев В.И., справочник конструктора-машиностроителя в 3-х томах: 8-е изд. Под редакцией И.Н.Жестковой - М.:Машиностроение, 2001 г. - 912 с.