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.













Устройства для приемки зерна

Устройства для приемки зерна с железнодорожного транспорта выполняют в виде отдельного сооружения, расположенного на некотором расстоянии от элеватора...

Выбор оборудования для многоэтажных складов

Выбор оборудования для многоэтажных складов выполняют по общей методике, соблюдая некоторые особенности. При выборе типа ПФМ для грузов в мешках...

В каждой подсистеме (поставщик, потребитель и транспортная организация) методика определения капитальных затрат следующая...