Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Расчет конвейеров с тяговым элементом

Расчет конвейеров с тяговым элементом
Задачей расчета является выбор скорости и типоразмера тягового элемента, определение размеров грузонесущего элемента, определение сил натяжения тягового элемента в характерных точках трассы и мощности привода, выбор электродвигателя и передаточного механизма.

Исходные данные на проектирование приводятся в техническом задании, где указывается характеристика транспортируемого груза, требуемая производительность конвейера, схема трассы транспортирования со всеми необходимыми размерами, сведения об условиях работы (график нагружения, срок службы машины, режим работы и др.). По этим данным проводится сначала предварительный (проектный) расчет основных параметров конвейера (размеров рабочих и тяговых элементов по производительности, выбор места установки приводных устройств, сопротивлений движению тягового элемента и др.), а затем поверочный расчет, где рассчитываются на прочность узлы и детали конвейера и уточняются значения параметров, определенные в предварительном расчете.

Все конвейеры с тяговым элементом рассчитываются по единой методике, представленной в виде блок-схемы.

Для расчета отдельных параметров (производительности, сопротивления движению ходовой части конвейера, натяжений рабочего элемента, мощности и др.) нескольких типов конвейеров расчетные формулы носят общий характер.

Производительность. При перемещении насыпных грузов непрерывным потоком массовая производительность (т/ч)



где q — среднее количество (масса) транспортируемого груза, приходящееся на 1 м длины рабочей (грузонесущей) ветви конвейера, кг/м; v — скорость груза, м/с; А — площадь поперечного сечения потока груза на конвейере, м2; р — насыпная плотность (объемная масса) груза, т/м3



При перемещении насыпных грузов непрерывным конвейерным потоком, грузонесущий элемент которого имеет форму желоба (трубы) с коэффициентом заполнения ψ



Если насыпной груз перемещается отдельными порциями (в ковшах, сосудах), то массовая нагрузка на 1 м длины



где i — вместимость сосуда, л; а — расстояние между сосудами, м.
Тогда



Производительность конвейеров (т/ч), перемещающих штучные грузы массой G (кг),



где а — шаг расположения грузов, м; Zш — количество штук или партий грузов, перемещаемых в час:



Различают техническую и эксплуатационную производительность. Техническая (расчетная, паспортная) производительность Q - это количество груза, перемещаемого в единицу времени при полном заполнении грузонесущего элемента и сохранении паспортной рабочей скорости. По величине технической производительности рассчитывают конструктивные параметры машины.

Эксплуатационную производительность QЭ определяют с учетом заполнения грузонесущего элемента и использования машины во времени. Если задана требуемая производительность машины за смену в течение Т часов, то средняя эксплуатационная производительность равна



где Qсм — производительность за смену, т.
Техническая и эксплуатационная производительность связаны между собой соотношением:



где Кэ — общий эксплуатационный коэффициент использования машины; Кн — коэффициент неравномерности поступления груза на конвейер; Кв — коэффициент использования конвейера во времени.

Потребная мощность двигателя Р приводного устройства
. Слагается из мощности, расходуемой на преодоление сопротивлений движению тягового элемента и груза по трассе конвейера, и мощности на преодоление сопротивлений в передаточных механизмах:



где Fo - окружное усилие, необходимое для преодоления сопротивлений, возникающих при движении ходовой части конвейера и груза, Н; v - скорость тягового элемента, м/с; η — среднее значение КПД передаточного механизма.
При предварительном расчете конвейеров с гибким тяговым элементом усилие на приводном элементе (барабане, звездочке) определяют по приближенной формуле



где kп — коэффициент, учитывающий род привода и тип конвейера (для ленточных конвейеров kп = 1,1...1,8; меньшие значения принимают при двухбарабанном приводе, при работе в сухой среде, большие — для однобарабанного привода при работе во влажной среде; для пластинчатых конвейеров кп = 0,6; для ковшовых и люлечных элеваторов kп = = 0,6.„0,8); Σαi - сумма углов поворота тягового элемента по всей трассе, на которых гибкий элемент под действием натяжения прижимается к опорным, поворотным (кроме привода) или отклоняющим элементам, °; kу = 2000...3000; меньшие значения при работе в тяжелых условиях, большие — при хороших условиях; wx, wp — коэффициенты сопротивления на холостой и рабочей ветвях конвейера; qK — линейная нагрузка движущихся частей конвейера, Н/м; LГЭ — горизонтальная проекция общей длины тягового элемента, м; q - масса груза на один метр грузонесущей ветви конвейера, Н/м; LГ - горизонтальная проекция пути перемещения груза, м; H — высота подъема груза с учетом высоты подъема на сбрасывающей двухбарабанной тележке, м.

При поверочном расчете величина усилия Fo, необходимого для перемещения ходовой части и груза в конвейерах с тяговым элементом, определяется методом "обхода" по контуру (трассе) конвейера. Для этого всю трассу конвейера (рис. 5.12, а) разбивают на прямолинейные и криволинейные участки, определяют сопротивление на каждом участке и натяжение тягового элемента в точках сопряжений участков. При расчете натяжений используют следующее правило: натяжение Fi+1 тягового элемента в каждой последующей точке трассы равно сумме натяжения Fi, в предыдущей точке и сил сопротивления Wi...i+1 на участке между рассматриваемыми точками i и i + 1, т. е.



где Fi+1 и Fi — натяжения тягового элемента в двух соседних точках i +1 и i контура трассы, Н; WI...(I+1) - сила сопротивления на участке, расположенном между этими точками, Н.

Обход по контуру обычно начинают с точки сбегания тягового элемента с приводного элемента. Используя уравнение (5.20), можно получить натяжение в точке набегания тягового элемента на приводной элемент:





где Fсб — натяжение сбегающей ветви; зависит от типа конвейера и схемы трассы; ее задают или определяют расчетным путем по формуле расчета предварительной мощности; n — число участков трассы (прямолинейные, криволинейные, места погрузки и разгрузки).

При известных Fc6 и Fнб тяговое усилие (Н) на приводном элементе



где Wn.у — сила сопротивления движению тягового элемента на приводном элементе (барабан, блок, звездочка).

Тогда потребная мощность электродвигателя



Таким образом, для тягового расчета необходимо определить сопротивление движению ходовой части конвейера с грузом на отдельных участках трассы конвейера - прямолинейных горизонтальных и наклонных, криволинейных, поворотных, участках загрузки и разгрузки и т. п.

Формулы для расчета сопротивлений движению в конвейерах с тяговым элементом приведены в табл. 5.21.













Стабилизаторы направления линии визирования

Автоматическую установку лазерного луча (линии визирования) в отвесное положение с высокой точностью по двум координатам...

В состав электростанции входят генератор и двигатель, которые соединены соосно между собой и укреплены через...

дизельные электростанции, клапаны противопожарные КДМ

Высокий уровень развития современной цивилизации является, во многом, итогом того, что люди «покорили» электричество...