ОСНОВЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

По курсу «Подъёмно-транспортные машины» студенты должны выполнить курсовую работу. Она заключается в определении основных конструктивных параметров заданной машины и подробном прочностном расчете одного из ее узлов. На основании полученных данных производится конструктивная разработка указанного узла. Объем графической части 1-2 листа формата А1 (в зависимости от выбранного масштаба и чертежной техники студента).

Курсовая работа является заключительным этапом изучения курса «Подъемно-транс-портные машины».

В процессе ее выполнения студент должен получить навыки в применении теоретических знаний для решения конкретных практических задач, научиться работать со справочной литературой и стандартами. Проверить и закрепить свои знания не только по курсу «Подъемно-транспортные машины», но и по предшествующим дисциплинам: деталям машин, сопротивлению материалов, технологии металлов, машиностроительному черчению и т.д.

После выбора  номера задания  студенту  следует  внимательно с  ним  ознакомиться и разобраться, какие узлы машины подлежат расчету и конструированию.

При этом рекомендуется ознакомиться с существующими конструкциями аналогичных узлов и машин, путем критической оценки выбрать наилучшее решение для заданного варианта, используя достижения техники и личный запас знаний, полученных в результате обучения в вузе.

Приступая к расчету и проектированию механизма, следует помнить, что к его конструкции предъявляются следующие требования: все детали и узлы должны обладать достаточной прочностью и надежностью в работе, быть технологичными, экономичными и при изготовлении, и в эксплуатации.

Поэтому выбор конструкции узлов, выбор расчетных параметров, материала деталей должен сопровождаться убедительным обоснованием.

Поскольку на долговечность деталей механизма оказывает влияние правильный выбор смазки, этот вопрос также должен быть освещен в расчетно-пояснительной записке.

Графическая часть курсовой работы выполняется карандашом в объеме одного-двух листов формата А1 в зависимости от размера узла и выбранного масштаба.

Заданный узел должен изображаться на чертеже не менее чем в двух проекциях, с раз-резами вдоль осей и валов и по всем конструктивным соединениям. Для громоздких конструкций (грузовые  тележечные натяжные  станции) допускается  выполнение проекций в малом масштабе, но разрезы должны вычерчиваться крупным планом.

Чертеж должен сопровождаться спецификацией по установленной форме для сборочных чертежей.

На чертеже должны указываться размеры габаритные, соединительные и установочные.

 

СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Содержание расчетно-пояснительной записки определяется заданием на курсовую работу, поэтому ниже приводится примерная последовательность общих расчетов для каждого из основных типов заданий.

На первой странице записки: задание, схема рассчитываемой конструкции и исходные данные для расчета.

Правила оформления записки и записи расчетных формул согласно литературе [14].

 

ОСНОВЫ РАСЧЕТА КОНВЕЙЕРОВ

Рабочими органами механических транспортирующих машин являются чаще всего ленты (прорезиненные или стальные), цепи, винты и др. В связи с этим конвейеры имеют соответствующие названия: ленточные, цепные, шнековые и т.д. Если груз перемещается с помощью цепи, на которую укреплены скребки, конвейер называется скребковым.

Исходные данные для расчета конвейеров: расчетная производительность Q_р, характеристики транспортируемого груза, схема трасс, режим работы.

Производительность

Основными понятиями, определяющими производительность Q_р , являются среднее количество груза, находящегося на единице длины грузонесущего органа, и его скорости.

3.1.1 При перемещении груза непрерывным потоком, равномерно расположенным по длине конвейера, с массой груза q (кг/м), со скоростью v (м/с) расчетная часовая массовая производительность Q_рм (т/ч):

Qрм = ,

(3.1)

 

где                                                       .

(3.2)

Если известна площадь сечения груза А (м²) и насыпная плотность (т/м³), то объёмная производительность Q_po (м³/ч) равна

Qpo = .

(3.3)

Соотношения между массовой производительностью по формуле (3.1) и объёмной по выражению (3.3)

= .

(3.4)

3.1.2 При перемещении груза отдельными порциями, расположенными с шагом t_гр,при вместимости ковша i_o (м³), коэффициенте заполнения его грузом  масса груза на единице длины конвейераравна :

,

(3.5)

поэтому расчетная массовая производительность, т/ч:

.

(3.6)

Расчетная объёмная производительность , м³/ч:

.

(3.7)

Соотношение между ними .                                                                     (3.8)

3.1.3 При перемещении штучных грузов массой m_гр, расположенных с шагом t_{г ,} масса груза на единице длины конвейера равна

(3.9)

и массовая производительность

, (т/ч).

(3.10)

При интервале времени  между единичными грузами

, с

(3.11)

штучная производительность , шт/ч равна

= .

(3.12)

Тяговой расчет

Этот расчет выполняют для определения натяжений тягового органа на всей длине трассы конвейера. Для этого трассу разбивают на  участки, характерные по виду сопротивлений: прямолинейные, криволинейные, огибания барабанов (звездочек) места загрузки и разгрузки, очистительные устройства. При расчете находят сопротивления на граничных точках указанных участков. В результате тягового расчета строят диаграмму натяжений на всех участках и определяют тяговое усилие на приводном барабане (звездочке) и усилие натяжного устройства.

3.2.1 Сопротивление передвижению грузонесущего органа

Определяется на характерных участках трассы с учетом нагрузки на 1м длины (линейная сила тяжести)  в зависимости от массы груза q  и массы грузонесущего органа q_о.

На наклонном прямолинейном груженом участке длиной L и высотой h основными сопротивлениями являются составляющие  от массы груза и грузонесущего органа:

;

(3.13)

сопротивление от трения в опорах элементов грузонесущего органа

,

(3.14)

где _гр – сопротивление от трения, Н;

 – угол наклона участка грузонесущего органа к горизонту, (^о );

q₀ – масса единицы длины грузонесущего органа, кг;

g = 9, 81 – ускорение свободного падения, м/с²;

h – высота подъёма груза, м;

L_Г – проекция пути перемещения на горизонталь, м;

_о = 0,1…4,2 обобщенный коэффициент сопротивления, зависящий от типа конвейера и его параметров, определяется экспериментально: меньшие значения относятся к конвейерам, несущим груз (ленточные, пластинчатые и т.п.), большие – к конвейерам, волочащим груз (скребковые, винтовые и т.п.).

3.2.2 Мощность привода

При транспортировании груза мощность привода расходуется на преодоление основных  сопротивлений, определяемых по формулам (3.13), (3.14), и дополнительных. В предварительных расчетах учитываются основные сопротивления от массы транспортируемого груза

.

(3.15)

При этом мощность на рабочем органе барабане, звездочке Р, кВт

,

(3.16)

где знак  «плюс» – при подъёме груза, а знак «минус» – при опускании груза.

Двигатель выбирается по установочной мощности Р_уст, кВт

,

(3.17)

где   К_з = 1,1…1,3 – коэффициент запаса, учитывающий возможные перегрузки конвейера,

= 0,9 – общий КПД привода.

Если известно тяговое условие F_о, на рабочем органе, то установочная мощность двигателя Р_уст, кВт

Pуст = .

(3.18)

 

ОСНОВЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ

В заданиях на курсовую работу определены исходные данные для расчета конвейера: производительность Q, скорость ленты v, профиль трассы.

Необходимо с учетом задания рассчитать остальные параметры конвейера.